JP2005511997A - 入れ子式管を継合するための固定装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入れ子式管を継合するための固定要素および方法を提供する。
【解決手段】２本の長い管を接続することに使用するための固定セグメントは、回転ブレーキとして働く半径方向に延びた踵部を有する。該ブレーキを環状の凹部と嵌合させることにより、即ち、それを２つの壁の間に配置することにより、該セグメントの回転はブレーキが該２つの壁の間に閉じ込められる点までのみ継続する。それにより、押し込みの力の増大に応じた該セグメントの回転は、該回転が該セグメントにスピゴットを貫通するに十分に大きな半径方向内側への力で該スピゴット上を圧迫する前に停止できる。

Description

発明の背景
発明の分野
本発明は、一般に、複数本の管の間の、または管と嵌め込み具との間の接続に関する。より特に、本発明は、過回転およびスピゴットの貫通を防止するために自己制動する固定セグメントを用いて、２本の管を束縛された管継手構造で接続する装置および方法に向けられる。

関連技術の説明
押し込み力、大地の動き、および管に加えられる外部からの機械的力のために、設置後に隣接する管の間の接続を維持する問題に、産業は多大な注意を集中している。この注意の結果は、当該分野で既知である多数の異なる解決策および対策である。これらの解決策の多くは、“押込式”管継手または“機械的管継手”の何れかに分類できる。

押込式の解決策は米国特許第２９５３３９８号明細書により例示され、そして多くの直線状管接続を説明する。典型的な構造では、管のスピゴット端部は、緊密に嵌め込んだガスケットを通して、他の管のベル端部中にスライドする。押込式環継手の変形物は、ミラーへの米国特許第２２０１３７２号明細書により明示され、それは、固定セグメントに圧力を加え、そしてそれ故にそれらをスピゴット中に押すが、押し込みの力に対して管継手を束縛するために、ベルの特殊なリップ内に嵌め込んだ圧縮止め輪を用いる。バールへの米国特許第３４４５１２０号明細書は同様に、ガスケットに完全に囲まれた固化セグメントを持つガスケットであって、概ね該セグメントと該ガスケットとが固定位置と自由位置との間で回転し得るように配置されているガスケットを用いる。バールのガスケットが引抜力により回転すると、結局は、さらなる回転のためには固化された平面を圧縮する必要がある位置で当たり、理論的に回転を停止し、そして該管継手を束縛することが意図される。

束縛された押込式管継手の他の例は、米国特許第５２９５６９７号明細書、米国特許第５４６４２２８号明細書、および米国特許第５０６７７５１号明細書を包含する。そのような参考文献での接続の確保は、スピゴットと係合するガスケット内の固定セグメントまたは楔によりなされる。該固定セグメントは、ベル上の環状のリブと嵌合する溝を有して、該リブはロッカー、またはカムとして、または幾つかの動きの間には楔として作用する。該スピゴットの該ベル中への挿入の間、該セグメントは該リブについて回転するが、該リブと該溝との嵌合により、該リブの直線移動がかなり防止される。該スピゴットの除去をなすことに向かう反力を受けることにより、該リブはカムとして作用して、該セグメントを軸としてのリブについて旋回させ、そして該セグメントが該リブを通過してスライドしようとするとき、半径方向内側への圧力を加える。
米国特許第２９５３３９８号明細書 米国特許第２２０１３７２号明細書 米国特許第３４４５１２０号明細書 米国特許第５２９５６９７号明細書 米国特許第５４６４２２８号明細書 米国特許第５０６７７５１号明細書

本発明の簡単な要約
束縛された管継手での使用のための固定セグメントは、ベル中の２つの面の間で閉じ込
めて、それ故にスピゴット上への圧力が貫通を生じ易い位置に到達する前に回転を阻止することにより、過回転および押し込まれたスピゴットの貫通を回避する。従って該セグメントは有効な固定の程度まで回転でき、該回転により、該セグメントが管に食い込む半径方向の力が増大する。所望の最大を超えた回転を防止する閉じ込めにより、該セグメントにより該スピゴットに加えられる半径方向の力と、受ける押し込みの力との間の関係のグラフは、半径方向の力が概ね押し込みの力の増加につれて増加するが、所定の点にまでのみ増加することを表す。その点で、半径方向の力を表すグラフ線は実質的にプラトーをなす。材料および構造の選択により、該プラトーは、スピゴット貫通値以下に固定され得る。

本発明の目的
以下に述べる本発明の目的は、択一的および例示的な目的のみであり、そして何れも、発明の実施に要求されると、または達成された目的の余すところの無い列挙であると理解されるべきでない。

上述の議論により示唆されたように、本発明の例示的かつ非排他的な択一的目的は、特定の条件下で自己制動して、過回転を、または押し込みの力の増加につれた半径方向内側への圧力における他の際限無い増加を防止できる固定セグメントを提供することである。

さらなる例示的かつ非排他的な択一的目的は、その後には押し込みの力が増加することにより影響されない最大の半径方向の圧力まで、固定セグメントが押し込みの力の一部を半径方向内側への圧力に選択的に変換できる管継手を提供することである。

さらなる例示的かつ非排他的な択一的目的は、押し込みの力を、ベル中の対向する軸方向の力に、またスピゴットを破壊する力の強度以下の最大を有するベルとスピゴットとの間の半径方向の力に分配することにより、スピゴットの引抜に対抗する管継手を提供することである。

さらなる例示的かつ非排他的な択一的目的は、スピゴットの過貫通に逆らう効果的な束縛された管継手を提供することである。

上記の目的および利点は、特許請求の範囲において述べられたものを除き、余すところ無いものでもなければ、個々にまたは集約的に本発明の理念および実施に決定的なものでもない。他のまたは択一的な本発明の目的および利点は、以下の本発明の説明から当業者に明らかとなるだろう。

図面の簡単な説明
図１は、管のベル中の適所で、かつ応力を受けていない位置にある本発明のガスケットおよび固定セグメントの切り取り図を図示する（スピゴットは描かれていず、スピゴットの位置は水平な点線により図示した。）。
図２は、本発明のセグメントの１つの態様を、形状について詳細に描く。
図３は、スピゴットセグメントの存在下、挿入移動の間の本発明のガスケットおよび固定セグメントの横断面図を図説する。
図４は、挿入および引抜の圧力作用に次いで、セグメントがスピゴットと完全に係合して引抜を防止する本発明の下で固定された管継手の図である。
図５は、埋め込まれたセグメントの位置で横断面形状を見せるための切り取り状態を図示する本発明でのガスケットである。

本発明の詳細な説明
以下は、多数の様々な観点における、本発明の態様の詳細で例示的な説明である。当業
者は、本明細書で特別に与えられたものが、例示的な態様に関する図説目的を意図しており、本発明の範囲または特許請求の範囲を制限すると解釈されるべきでないことを理解するであろう。この書類における“管”への言及は、本発明に関して使用されるとき、何れかの管、付属器具、嵌め込み具、接続具、または何れかの他の接続されるか接続可能な装置または要素をもまた指すと理解される。

図１および２で描かれるように、本発明の固定セグメント１は、保持溝としても既知である環状の凹部４７が形成されたガスケット受座を有する何れかの標準の押込式ベル内に嵌め込まれるように形成されたガスケット３０内に該ベルまたはスピゴットの構造への変化の必要無く嵌め込まれるように最適に構成される。さもなくば、本発明の固定セグメント１は、環状の凹部４７が組み立てられた管継手中に存在する限り、注型されたベル縁部４４ではなく、押し込みリングまたはパッキン押えを有する機械式管継手と共に使用できる。本発明の理念においては、標準的でないベル構造が特許請求の範囲内になるように構成され得る。

図１を見ると、当該技術においてよく理解されるように、典型的なベル構造（標準的または非標準的）は、最小で、ベル管の流れ領域の内径と比較して増大した内径を有するベル４０の受け口領域を現す。ベル端部４４は概ね半径方向に延び、ベルの外部から視認可能な面として役立つ。ベル端部４４の軸方向内側、挿入の方向（矢印６４により図示する）に移ると、ベル４０はスピゴット７０を収容および嵌合するためのキャビティを有する。アセンブリ作用において、スピゴット７０の挿入に次いで、該キャビティは、該スピゴットとベルキャビティ境界４５との間の環状の隙間６０の形成をなし、図示する態様ではキャビティ境界４５は該ベルの概ね円筒状の内壁により表されるが、しかし該境界はまた、リッジ、リブ、ガスケットリテーナ、段、変化する半径方向の深部、および図４に描かれるガスケット圧縮リブ４８のような他の非円筒状特徴も有し得る。

キャビティ境界４５に加え、図示するベル４０の内側構造は、図示する構造において、密封ガスケットまたは他の材料を配置する目的のために設計および適合された環状の凹部４７を含む。この環状の凹部４７は、図示する態様（図１）で明らかなように、ベル縁部４０の内側に直ちに隣接して配置され得るか、またはキャビティ境界４５を軸方向に２つに分離した部位に分割し得る。この環状の凹部４７はその半径方向末端で凹部終端面４２により境界付けられ、該凹部終端面は図で示すように円筒状であり得るか、または他の形状であることができ、そして軸方向の内側および外側で、図で第１壁４３および第２壁としてそれぞれ図示する第１内面と該第１内面に対向する第２内面とで境界付けられている。凹部の第１壁４３および第２壁４１は概ね半径方向に延びるが、それらが添付の要約において記載されたかまたは下記により詳細に記載される閉じ込められた制動効果を支える能力を損なわない限り、湾曲または傾斜した形状を有し得る。図１で図示するように、第２壁４１はキャビティ境界４５に肩部で接合し、該肩部は組み立ての間に挿入支点４６として役立つが、しかしスピゴット７０の引抜移動の間に力を受けず、そしてセグメント１への半径方向内側へのカム型影響を与えない。特に図示する態様では、セグメント１は、ベル縁部４４の方向へのセグメント１の全体としての直線移動を妨げる実質的に環状の凹部４７の外側に、半径方向外側に突出する表面を有さない。

環状の凹部４７およびキャビティ境界４５の内側にさらに移動すると、ベル４０は、ベル４０の内側形状を間隙のより小さい半径に減少する肩部５２を有する。当該技術で理解されるように、この肩部は、スピゴット７０のさらなる挿入への停止部として作用する。

次いで図５を見ると、本発明での使用のためのガスケット３０の態様が図示される。当該技術で評価されるように、図示するガスケット３０には、液漏れに対して管継手を密封するためのバルブ３２が形成される。このために、該ガスケットは、ガスケット３０が嵌
め込まれる位置でのベル４０の内径に近似するかまたはそれより僅かに大きい外径を持つ完全な環状部材であり得る。このバルブは、その弾性および圧縮性を考慮した寸法のエラストマー性材料または他の弾性材料であり得る。接合の操作では、ガスケット３０が管継手を密封することが意図される場合、スピゴット７０とベル４０との間の幾らかの圧縮によってのみ環状の間隙６０内に嵌め込まれるように寸法決めされるべきである。特に、何れかの与えられるスピゴット７０について、ガスケット３０はスピゴット７０の外径よりも僅かに小さい内径を有する傾向がある。従って、スピゴット７０のベル４０中への挿入は、ガスケット３０をキャビティ境界４５に対して圧縮するために十分な力を与えることを必要とする。バルブ３２に加え、ガスケット３０は、ガスケット３０がベル４０中に取り付けられるときに、保持踵部３１が環状の凹部４７内に嵌め込まれ、そしてガスケット３０が適切に配向するようバルブ３２を配置するように環状の凹部４７と嵌合するよう形成された保持踵部３１を有する。必須でないが、典型的には、保持踵部は、バルブ３２のものより高いデュロメーター等級のエラストマーから構成され得る。当該技術で理解されるように、これは、バルブ３２が密封効率のために望ましくは柔軟性かつ圧縮性であるべきであり、一方、保持踵部３１の硬さが増大すると、スピゴット７０の軸方向の移動にも関わらず、保持踵部３１を環状の凹部４７と嵌合したままにさせ得るからである。

密封に加え、ガスケット３０は、固定セグメント１を組み立ての間に所望の配向の範囲内に保持する。それ故に、ガスケット３０は、本発明の範囲内に含まれるためには、密封機能を必ずしも効率的に行う必要は無いと理解されるべきである。図示する態様および本詳細な説明の残部において、ガスケット３０は密封機能を与えるために十分であるけれども、本発明者等は、固定セグメントを組み立ての間に所望の配向の範囲に保持するよう作用する単純な配置物またはリテーナと、図示するガスケット３０を置き換えることも、１つの択一的な態様の理念および範囲内であると認める。そのような択一的態様では、ガスケット３０は密封特性を有する必要が無く、周囲について連続的である必要も無い。そのような択一的態様では、リテーナは、固定セグメント１を半径方向外側にさせるワイヤーまたはスナップリングであることが可能である。

次いで図２に移ると、固定セグメント１の態様が描かれている。図示する固定セグメント１のこの説明での方向および配向への言及は、図１で見られるようにベル４０中に取付けた固定セグメント１の配向に関してなされる。固定セグメント１は概ね、議論の目的のために、第１部分、またはブレーキ１２と、第２部分、または爪先部１３とに分割され得る。ブレーキ１２は、爪先部の半径方向外側に延びる。爪先部１３は、少なくとも引抜方向のスピゴット７０の移動により、スピゴット７０に係合するよう構成される。この係合を容易にするために、図示する爪先部１３は、楔または三角形形状として形成され、そしてその半径方向内側の底面９には、スピゴット７０の表面を貫通するために十分な硬度を有する材料から構成される少なくとも１つの歯７を持つ歯付き表面を有する。図示する態様では、底面９に対向する爪先部１３の半径方向外側は頂面８であり、衝突、回転、もしくは抵抗できるようにキャビティ境界４５と嵌合することができる歯または何れかの突出部または延長部無しに図示される。図示するように、頂面８は、軸方向内側の踵部側面１４に遷移点６で接合する。同様に、底面９は、ブレーキ１２の軸方向外側の面と制動肘部２で接合する。外側面１１および内側面１４は、それらの半径方向末端で嵌合面１０により接続される。図示する態様では、内面１４から嵌合面１０への遷移部はまた前方ブレーキ３としても役立つが、以下の議論より、前方ブレーキ３は、必ずしも内側面１４および嵌合面１０の交差点にある必要はないことが理解されるだろう（例えば、内側面１４の中央の突出部または瘤部であることができ、または機能的に同様なその他の位置に適合されることができる。）。同様に、図示する態様は、外角４の近傍の外側面１１の一部として配置される挿入ブレーキ５を特徴とするが、挿入ブレーキ５および外角４は幾つかの態様で一致でき、そして、さらに、図示する態様においてさえ、外角４は、ある程度まで挿入ブレーキ５の挿入制動機能を行い得る。図示する態様では、セグメント１は、該爪先部と
該踵部との間の角度が約１２０度と１７０度との間であることを示す。

図１から容易に理解できるように、ブレーキ１２は、ガスケット３０（またはガスケット３０の代わりに使用される他のリテーナ）により、少なくとも部分的に環状の凹部４７内に保持され、そして環状の凹部４７の外側でかつその半径方向内側に延びる爪先部１３の少なくとも一部を有して、固定セグメント１の幾つかの配向において歯７とスピゴット７０との間の接触をさせる。図は該環状の凹部から延びる爪先部１３を有する態様を図示するが、本発明の範囲内において、ベル４０またはスピゴット７０の択一的な構造により爪先部１３がスピゴット７０と抵抗状態で接触できる限り、爪先部１３の全ての部分を含む固定セグメント１が幾つかの択一的な態様では全体として環状の凹部４７内にあり得ることが想定できる。既に市場に存在しているような広範囲のスピゴット７０およびベル４０への利用を容易にするために、本発明は、スピゴット７０の特殊な構造に依存するかもしれない態様よりむしろ、スピゴット７０に対面するように環状の凹部４７から延びる爪先部１３を有する特別な態様を図示する。

組み立ての際、固定セグメント１は、図５の切り取り状態から理解し得るように、固定セグメント１のブレーキ１２が、ガスケット３０の保持踵部３１中に延びる状態でガスケット３０中に成形されるか、またはその中に挿入される。図示しないけれども、ブレーキ１２は、保持踵部３１中に延びてさらに、ブレーキ１２が保持踵部３１の外側から視認できるように、保持踵部３１を超えて延びることができる。図示するように、歯７は、前記バルブの貫通およびスピゴット７０との直接接触を可能にするために、バルブ３２の表面に十分近くにあるべきである。幾つかの択一的な態様は、直接のスピゴット７０と歯７との接触を要求または奨励しなくてもよいことが当該技術で理解されるだろう。そのような場合でも、本発明の操作は効果的であり続け得るが、固定セグメント１とスピゴット７０との間の十分な抵抗を与えるために、スピゴット７０上に形成される特殊なリブまたはノッチのような適した変更が必要となるかもしれない。固定セグメント１とスピゴット７０との間の接触の様式に関わらず、絶対に必要ではないが、典型的には、多数の固定セグメント１がガスケット３０に点在する。図示する態様では、５６個の固定セグメントが、直径３６インチのスピゴット７０に点在している。本発明者等の実験は、本発明が少なくとも３０ないし６４インチの管に、従来技術を超える速やかな改良をもたらすであろうことを示唆するが、本発明はより小さな直径、またおそらく同様により大きな直径にも適用可能であり、そして実験的に試験していないけれども、優秀な結果を与えることが予期される。

組み立てを進めると、ガスケット３０は、保持踵部３１が環状の凹部４７と嵌合するように、ベル４０内に配置される。この組み立て配置は、ブレーキ１２を同様に少なくとも部分的に環状の凹部４７内にさせ、そして爪先部１３を環状の凹部４７の外側にかつキャビティ４９（即ち、スピゴット７０の存在下では環状の隙間６０）中に伸ばさせる。この配向では、スピゴットの引抜移動の前に、セグメントは休止位置にある。環状の凹部４７中での保持踵部３１の存在は、軸方向の変位に対して、ガスケットをその場に確保する傾向にある。幾つかの態様では、固定セグメント１も同様に、この確保を促進し得る。ガスケット３０の挿入および定着に次いで、スピゴット７０が矢印６４の方向の移動によりベル４０中に挿入される。スピゴット７０がリップ４４を通過すると、ガスケット３０と接触するようになる。挿入圧力を加えると、スピゴット７０は、ガスケット３０を軸方向内側に押しがちだが、しかし全体として、保持踵部３１の環状の凹部４７中での固定により、ガスケット３０はそのような移動に抵抗する。結果として、バルブ３２は、図３で理解し得るように、環状の隙間６０内で圧縮される。この圧縮は多数の効果を有することが理解されるであろう。該効果のうちには、環状の隙間６０を通した液体の流れに対する管継手の密封、およびガスケット３０の円周状に分布した圧力によるスピゴット７０の隙間４９内での相対的中心合わせがある。

前記ガスケットが圧縮されると、爪先部１３が半径方向外側に移動するように固定セグメント１が回転するが、環状の凹部４７と係合している踵部１２は制限された半径方向の移動範囲を有することは当業者に明らかであろう。操作では、挿入の間に、図示する固定セグメント１は挿入支点４６に対して回転して、回転軸としてこの点の周りを旋回する。挿入支点４６は直角の肩部として図示されるが、本明細書で記載および請求されている管継手の択一的な態様は、キャビティ境界４５から半径方向内側に盛り上がったリブとして、または、固定セグメント１について意図された位置で、キャビティ境界４５から半径方向外側に陥没した凹みとして挿入支点４６を形成して、より穏やかな、またはカムを有する支点、または他の効果を生じ得ることが、当業者により理解されるだろう。固定セグメント１は、スピゴット７０のキャビティ４９中への進入を融通するために、固定セグメント１に環状の凹部４７および環状の隙間６０内での十分な回転自由度を与えるように構成および配向される。図示する特別な態様では、踵部１２および環状の凹部４７の密接に嵌合する形状のために、爪先部１３が挿入支点４６について旋回するとき、該爪先部の半径方向外側への回転は、挿入ブレーキ５（外角４と一致し得る）と凹部４７の壁との間の接触により制限され得る。他の理由に加え、本発明者等は、挿入時に固定セグメント１の回転を制動することにより可能となるガスケット３０の環状の凹部４７中での保持強化の利点を得るために、固定セグメント１をこのように想定した。図示する構造は、スピゴット７０の表面の押し出しまたは抉り無しに、スピゴット７０の挿入を可能にするために十分な回転を可能にする。幾つかの用途では、使用者は、スピゴット７０中への歯７の早い食い込みを確保にするために、より緊密な嵌め込みであって、そのような抉りまたは削りを起こすものでさえ与えることを望むかもしれない。

挿入に次いで、押し込みの力、およびベル４０とスピゴット７０とを分離させがちな他の力は、典型的に、スピゴット７０をベル４０に対して引抜方向に（例えば、矢印６３の方向に沿って）移動させる。ガスケット３０のバルブ３２により加えられる圧力により、歯７は、直接接触していない場合、スピゴット７０の付近にあるだろう。１つの態様では、ガスケット３０の非圧縮状態で、歯７は既に露出している。この露出は、ガスケット３０の表面からの突出により、または該歯を覆うガスケット材料の不在と組み合された該表面下での僅かな陥没によりなされ得る。択一的な態様は、歯７の深さおよび配置がガスケット３０の圧縮による歯７とスピゴット７０との間の嵌合を確保にするように適合されている限り、ガスケット３０内に僅かに陥没し、そして圧縮性または破壊性の材料の膜または薄層により覆われた歯７を提供する。図示する構造では、固定セグメント１は複数の歯７を有し、その先端部は正確な関連性を持って配置されている。該正確な関連性は、スピゴット７０の円周またはベル４０の内寸の何れかの変化に関わらず、少なくとも１つの歯７がスピゴット７０に食い込む能力を増大する。これは、より大きな環状の隙間（しばしば製造誤差による）が組み立て中の固定セグメントを、より大きなスピゴット７０を有する取り付け例で存在するより正確でない係合角６２に向けて回転させるからである。歯の正確な関連性を与えると、そのような固定セグメント１の回転により、爪先部１３の端部に最も近い歯がスピゴット７０と接触するように回転する。該正確な構造はさらに、何れか２つの隣接する歯７の間に直線を引くことができるので、セグメント１の回転に関わらず、少なくとも２つの歯７をスピゴット７０と接触させる。

スピゴット７０の引抜移動に応じて、固定セグメント１は引抜方向にスピゴット７０に沿って動こうとするが、しかし固定セグメント１の全体の軸方向の移動は、第１壁４３に対するブレーキ１２の押しにより防止される。固定セグメント１はその後、爪先部１３がスピゴット７０に向けて半径方向内側に移動するように回転する。図示する態様の固定セグメント１が回転すると、ブレーキ１２の傾斜面は、固定セグメント１の一部が環状の凹部４７の壁に対して上側にスライドすることを可能にして、早すぎる結合を防止する。固定セグメント１の回転は、歯７とスピゴット７０が予め係合していない場合さえも、スピ
ゴット７０と固定セグメント１に配置されるバルブ３０との間の摩擦により引き起こされる。既に食い込み係合に無い場合、そのような回転が継続すると、歯７はスピゴット７０の表面中への突き込みによりスピゴット７０と係合する。それ故に、スピゴット７０のさらなる移動は、爪先部１３の付随する半径方向内側への回転を引き起こす。当業者は、スピゴット７０の軸方向の押し込み圧力の力の間の関係が、このプロセスにより、部分的に、スピゴット７０と該固定セグメントとの間の半径方向内側への力に変換されることを理解するだろう。該関係の機能的性質は、該圧力が増大したとき、歯７のスピゴット７０中への食い込み、または突き込みを増大する。ある程度まで、この増加した半径方向の圧力は、より大きな軸方向の引き抜きの力に応じて、より大きな半径方向の圧力およびそれにより加えられる歯７の食い込みが必要であり得るので有利である。しかしながら、各スピゴット７０は、最大の持続可能な半径方向の圧力の閾値を有し、固定セグメント１により加えられるそれ以上の半径方向の圧力は、固定セグメント１によるスピゴット７０の完全な貫通を引き起こすか、または殆ど貫通させ、そしてそれ故に、管継手の破壊を引き起こす。上記したように、ベル４０に関する固定セグメント１の配置は、本発明においてそのような圧力の超過を防止する。

固定セグメント１のブレーキ１２は、制限された回転自由度を有するように、環状の凹部４７内に嵌め込まれる。爪先部１３の半径方向内側への回転により、ブレーキ１２も同様に回転すると理解されるだろう。環状の凹部４７の境界により、ブレーキ１２の回転は、第１壁１１と第２壁４１との間のブレーキ１２の閉じ込めにより阻止される。図示するように、制動肘部２は、この閉じ込めの間、第１壁４３に押し付けられ、そして前方ブレーキ３は第２壁４１に押し付けられ、セグメント１のための制動された配置を生じる。前方ブレーキ３おおび制動肘部２は図中でブレーキ１２の内側面１４および外側面１１上の終点として図示されているが、本発明はそのように限定されないことが理解されるべきである。前方ブレーキ３と制動肘部２の何れかまたは双方は、それらが回転に応じて該第１壁と該第２壁との間に閉じ込められ得る限り、それぞれの側面から突出することができ、必ずしも角に配置されない。加えて、実際の用途で受けるスピゴットおよびベルの寸法の変更を仮定すると、より丸まった形状を有する幾つかの構造のブレーキ１２は、ブレーキ１２の回転が先端部を該第１壁と該第２壁との間に閉じ込めさせる限り、正確に位置を示し得る前方ブレーキ３または制動肘部２を有さないかもしれない。この閉じ込めの操作により、ブレーキ１２の回転が阻止され、次いで、今や明らかとなるように、固定セグメント１全体の回転が阻止される（おそらく、固定セグメント１または第１壁４３もしくは第２壁４１に起こり得る変形を除く。）。固定セグメント１の回転が継続できないと、軸方向の押し込みの圧力の増加にも関わらず、爪先部１３によりスピゴット７０に加えられる半径方向の圧力は増加しない。対照的なことに、半径方向の圧力の連続した増加が、回転制動機構が無い場合に予期される。本発明は、グラフ化した場合、この圧力の線についてのプラトーを、スピゴット７０が殆ど破壊されると見なされる圧力以下で生じさせるために使用され得る。

記載したように、回転ブレーキにより、スピゴット７０に加えられる半径方向内側への圧力は際限を設けられ得る。実際、本明細書で教示される閉じ込め機構は、スピゴットが存在しない場合さえ、その所望の最大回転点でセグメント１に回転を中止させる。数学的には、閉じ込めによる半径圧力の際限設定にも関わらず、システム中の力は、正味０に保持しなければならない。実質上、本発明者等は、この機構が常にまたは純粋には作用しないかもしれない多数の変形物には該システムは十分に機能的でないとはいえ、（理論により制限したくはないが）該閉じ込めのカンチレバー効果が固定セグメント１により第１壁に適用される軸方向の力を増やして、スピゴット７０への半径方向の圧力に変換されない力を相殺すると確信している。

図示する態様では、ブレーキ１２の形状は、環状の凹部４７の内側形状に対応する。当
業者は、特許請求の範囲および上記の説明を参照することにより、最大回転に到達すると第１壁４３と第２壁４１との間に閉じ込められるようにブレーキ１２が環状の凹部４７内に嵌め込まれる限り、該形状は正確にまた大まかにさえ一致する必要は無いことを理解するだろう。さらに、当業者は、第１壁４３および第２壁４１を本明細書ではそれらが環状の凹部４７の分離した壁であるかのように議論したが、該壁等はオフセットでき、または異なる半径方向の分離を有し得ることを理解するだろう。例として、図１は、ベル縁部４４の内面と一致するような第１壁４３を図示する。この図でさらに図示するように、制動肘部２は、第２壁４１上に存在する何れかの点より半径方向内側に延びる第１壁４３の一部を片持ちする。ベル構造は、環状の凹部４７からオフセットした半径方向に延びる壁を有し得ることが可能である。そのような場合では、オフセット半径壁は、たとえ第１壁４３からの軸方向のオフセットであっても、第１壁４３の延長部と考慮されるだろう。

図示する態様では、挿入の間の前記固定セグメントの回転の軸は挿入支点４６にまたは付近に位置し、他方、引抜の間には該回転軸は異なる場所で生じることに注意すべきである。より特に、本発明者等は、引抜の間の回転の軸が、ブレーキ１２自身の中に位置する“浮動”軸であると考える。この軸の浮動特徴は、様々な誤差のスピゴットおよびベルを固定するために（例えば、環状の隙間６０が１つの管継手と次ぎのものとの間で変化する状況）、該固定セグメントがそれ自身の配向を探すことを可能にする。幾つかの取り付け例では、外角４は環状の凹部４７の何れの部分とも決して接触しないことが可能である。さもなくば、より緊密な取り付け例では（例えば、より狭い環状の隙間６０を有するもの）、外側の角４は、凹部終端面４２と接触でき、そしてさらに幾つかの観点でカムとして作用し得る。通常の操作では、図示する態様は、該環状の凹部の外側で何れのカム型作用をも利用せず、または示さない。さらに、本発明の固定セグメント１は、何れかの半径方向内側への圧力を加えるか、または固定セグメント１の軸方向外側への移動に抵抗するブレーキ１２の前方のベル表面の何れも要さない。

結論
上記の説明は、本発明の範囲および実施の内にあることを維持しながら、当該技術に標準的な技術を使用して、産業上の技術並びにこの開示の本発明の教示に基き本発明の態様または変形物をなし得るように、本発明の原理および応用を当業者に教示するために選択した本発明の例示的な態様を含む。本発明者は、本発明は多数の具体的な態様を有し、その範囲は許可される特許請求の範囲よりもさらに制限されるべきでないことを強調する。他に特別に述べられない限り、出願人は、図説的な態様に関する詳細な説明での何れかの用語の一貫した使用により、その用語の意味を一般に該用語について理解されるものよりも狭い特別な意味に制限することを意図しない。

図１は、管のベル中の適所で、かつ応力を受けていない位置にある本発明のガスケットおよび固定セグメントの切り取り図を図示する（スピゴットは描かれず、スピゴットの位置は水平な点線により図示した。）。 図２は、本発明のセグメントの１つの態様を、形状について詳細に描く。 図３は、スピゴットセグメントの存在下、挿入移動の間の本発明のガスケットおよび固定セグメントの横断面図を図説する。 図４は、挿入および引抜の圧力作用に次いで、セグメントがスピゴットと完全に係合して引抜を防止する本発明の下で固定された管継手の図である。 図５は、埋め込まれたセグメントの位置で横断面形状を見せるための切り取り状態を図示する本発明でのガスケットである。

Claims (9)

1. 入れ子式管を接続するためのベルアセンブリであって、
   ａ．第１内面と、該第１内面と対向する第２内面とを有するベルと、
   ｂ．該ベル内に配置されたリテーナと、
   ｃ．該リテーナにより該第１内面と該第２内面との間に配置された固定セグメントであって、該固定セグメントは、ブレーキと半径方向内側に向かう爪先部とを含み、該爪先部は、スピゴットに係合するように適合された少なくとも１つの歯を含み、該爪先部は、該固定セグメントの軸方向の移動に影響できる半径方向外側に向かう突出を有さず、そして該ブレーキは、最大の回転を加えると該ブレーキが該第１内面と該第２内面との間に閉じ込められ、それにより該固定セグメントが回転の自由度を制限されるような形状を有する、固定セグメント
   を含む、ベルアセンブリ。
2. ベルと、部分的に該ベル内に配置されるスピゴットと、該ベルと該スピゴットとの間に環状に配置される固定セグメントと、組み立ての間に該固定セグメントを該ベル中に保持するためのリテーナとを含む、入れ子式管を接続するための管継手であって、該固定セグメントは、該ベルの外側へのスピゴットの移動に応じて、固定された回転軸無しに回転して、該ベルと該スピゴットとの間を固定係合するよう適合され、そしてさらに該固定セグメントは、該ベルの第１面と第ベルの第２面との間に閉じ込めることにより、所望の最大回転を超える回転に逆らうように適合されている、管継手。
3. ベルと、部分的に該ベル内に配置されるスピゴットと、該ベルと該スピゴットとの間に介在するガスケットと、少なくとも部分的に該ガスケット内に配置される固定セグメントとを含む、入れ子式管を接続するための管継手であって、該ベルは、略半径方向の第１壁と、略半径方向の第２壁と、終端面とにより境界付けられた環状の凹部を有し、該凹部は、該ガスケットの少なくとも一部を収容でき、該固定セグメントは、部分的に該環状の凹部内に配置され、そして休止位置と制動位置との間で回転可能であり、該環状の凹部内に配置される該固定セグメントの一部が、該第１壁と該第２壁との間に閉じ込められて該制動位置を超えた回転を防止するように適合され、そして該固定セグメントの第２の部分が、該環状の凹部の外側に配置され、そしてスピゴットと係合したとき、該ベルと接触しない、管継手。
4. 制止ガスケットの一部を収容するための環状の凹部を有するベル内でスピゴットを密閉接続することに使用するための制止ガスケットであって、該ガスケットは、エラストマーバルブと、該環状の凹部と嵌合するよう適合された保持踵部、およびブレーキと爪先部とを含む固定セグメントを含み、該爪先部は、該スピゴットに貫入できる歯を有し、該ブレーキは、該保持踵部が該環状の凹部中に置かれるときに該ブレーキの少なくとも一部が該環状の凹部内に配置されるように、少なくとも部分的に該保持踵部内に配置され、該ブレーキの前記一部は、該環状の凹部の幅より大きな距離により隔てられた少なくとも２つの先端部を有して、最大の回転を加えると、該少なくとも２つの先端部のうちの第１の先端部が該環状の凹部の第１壁と抵抗するように対面し、一方、該少なくとも２つの先端部のうちの第２の先端部が該環状の凹部の対向する第２壁と抵抗するように対面して、回転が阻止され、そしてさらに該ベルが、該環状の凹部の外側の何れの点からも、該爪先部に半径方向内側への力を及ぼさない、制止ガスケット。
5. 押込式管継手を保持することに使用するための固定セグメントであって、該セグメントは、略三角形の断面を有する爪先部に接合した略矩形のブレーキを含み、該ブレーキは、対向する側に前方ブレーキと制動肘部とを有し、該前方ブレーキおよび制動肘部は、ベルの内側の対抗する面の間に閉じ込められるように配置および適合され、該爪先部はさらに第
   １面と、該ベルからスピゴットの引抜移動に逆らって該スピゴットと係合するように適合された歯付き面とを含み、該第１面と踵部の隣接面との間の角度は、約１２０度と１７０度との間である、固定セグメント。
6. 管継手においてベルとスピゴットとの間に加えられる半径方向の圧力を制御する方法であって、
   ａ．ベルとスピゴットとの間に固定セグメントを配置する工程と、
   ｂ．主に該固定セグメントの回転により、該ベルとスピゴットとの間の半径方向の力を増大させる工程と、
   ｃ．該固定セグメントの一部を該ベルの２つの面の間に閉じ込め、それにより、該セグメントのさらなる回転を阻止する工程
   からなる、方法。
7. 前記主に回転により半径方向の圧力を増大させる工程は、前記セグメントと、該セグメント内に位置する軸の周りで回転させることを含む、請求項６記載の半径方向の圧力を制御する方法。
8. 前記固定セグメントを配置する工程は、さらに、
   ａ．該セグメントを前記ベル内に置く工程と、
   ｂ．前記スピゴットを該ベル中に挿入することにより、該ベルの内側の支点に対して該セグメントを回転させる工程
   とを含み、
   さらに前記主に回転により半径方向の圧力を増大させる工程は、該支点とは異なる軸の周りで該セグメントを回転させることを含む、請求項６記載の半径方向の圧力を制御する方法。
9. 管継手においてベルとスピゴットとの間に加えられる半径方向の圧力を制御する方法であって、
   ａ．固定セグメントを該ベル内に置く工程と、
   ｂ．該スピゴットを該ベル中に挿入しながら、第１の軸の周りで該固定セグメントを回転させる工程と、
   ｃ．該固定セグメントを該第１の軸から離れた第２の軸の周りで回転させることにより、該ベルとスピゴットとの間の半径方向の力を増大させる工程と、
   ｄ．該セグメントの一部を該ベルの２つの面の間に閉じ込め、それにより、該セグメントのさらなる回転を阻止する工程
   からなる、方法。
   
   

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