JP2001221706A - 気密試験治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大掛かりな構成とすることなく気密試験の際
の作業性を向上させるとともに耐久性を高めることがで
きる構成を備えた気密試験治具を提供する。 【解決手段】 管端処理工法に引き続いて管端部の気密
試験を行う際に使用する治具１であって、軸方向一部の
外周面に駆動用ねじ２Ａが形成されるとともに、軸方向
一端には上記駆動用ねじ２Ａに嵌合する回転可能な操作
部３が設けられ、軸方向他端には係止部４が一体化され
ている操作軸２と、上記操作軸２に挿嵌されているベー
ス部材５と、上記ベース部材５と上記係止部４との間で
対向する端面同士が隣り合わせて上記操作軸２に挿嵌さ
れ、上記操作部３の回転により上記操作軸２が軸方向に
移動するのに合わせて軸方向に圧縮変形可能な大径およ
び小径のゴムパッキング７，８とを備え、上記操作軸２
の軸上で上記小径のゴムパッキング８が挿嵌されている
位置には、上記小径のゴムパッキング８の軸方向での圧
縮変形量を規制する部材１０が介在させてあることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気密試験治具に関
し、さらに詳しくは、管端処理工法に引き続いて行われ
る管端部での気密試験の際の管端封止治具の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】老朽化したガス管、水道管などの既設管
路の補修には、例えば、管路内面にライニングを施して
管路内の補修を行うようにした反転シール工法が知られ
ている。反転シール工法は、シール材を管路内周面に接
着した後、シール材の硬化収縮などによりシール材の端
部と管路内周面との間に隙間が発生しないように、シー
ル材の端部にシールパッキンや鋼製の管端リングなどを
圧着して管路端部の気密性を確保するようになってい
る。そして、上述の反転シール工法後の管端部を閉塞す
る気密試験治具を用いて漏洩箇所の有無を確認する気密
試験が実施されている。

【０００３】気密試験の際に用いられる治具の一例とし
て、外周面にねじを形成された操作軸を回動することで
ねじに嵌合しているフランジ部材を移動させることによ
り２個のゴムパッキンを同時に拡径作動させて管内を閉
塞し、それから閉塞空間内を加圧して漏洩箇所の有無を
調べるようにした気密試験治具が知られている（例え
ば、特開平１１−２４１９７４号公報）。上記公報に
は、第１の操作ハンドルにより回転される第１の操作軸
のねじ部に嵌合して第１の操作軸の軸方向に移動可能な
フランジおよびこのフランジと対向して第１の操作軸の
軸外周面に摺接して固定されている固定フランジとの間
に第１のゴムパッキンを設けて第１の閉塞部とし、第１
の操作軸の軸部外周面に挿嵌されて回転可能な第２の操
作軸と第１の閉塞部側に位置する固定フランジと一体化
された固定フランジと第２の操作軸により第１の操作軸
の軸上を軸方向に移動可能な移動フランジとの間に第２
のゴムパッキンを設けて第２の閉塞部とした構成が示さ
れている。上記構成では、第１の操作軸を回転させてね
じに嵌合しているフランジを移動させることにより第１
のゴムパッキンを押圧拡径するとともに、第２の操作軸
を回転させてこれに押圧されるフランジを移動させて第
２のゴムパッキンを押圧拡径させるようになっている。
気密試験の際には、第２の閉塞部の一部をなす第２のゴ
ムパッキン内に連通する連結具を用いて外部から空気を
導入し、導入された空気の圧力変化を観察するようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示された構成においては、複数の操作軸が必要となり、
構成が大掛かりとなり、コスト上昇は否めない。また、
口径の異なる管路を対象として気密試験を行う際に上記
構成のものを用いることも可能であるが、小口径のもの
と違って大口径の管路を対象とした場合には、ゴムパッ
キングの拡径量も大きく必要となることからこの拡径涼
を得るための操作軸の操作量も多くなり、作業性が悪く
なる。

【０００５】本発明の目的は、上記従来の気密試験治具
における問題に鑑み、大掛かりな構成とすることなく気
密試験の際の作業性を向上させるとともに耐久性を高め
ることができる構成を備えた気密試験治具を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、管端処理工法に引き続いて
管端部の気密試験を行う際に使用する治具であって、軸
方向一部の外周面に駆動用ねじが形成されるとともに、
軸方向一端には上記駆動用ねじに嵌合する回転可能な操
作部が設けられ、軸方向他端には係止部が一体化されて
いる操作軸と、上記操作軸の軸方向で上記操作部および
上記係止部の間に並設され、上記操作部の回転操作に連
動して上記係止部が移動するのに応じて軸方向に圧縮変
形可能な大径および小径のゴムパッキングとを備え、上
記操作軸の軸上で上記小径のゴムパッキングが挿嵌され
ている位置には、上記小径のゴムパッキングの軸方向で
の圧縮変形量を規制する部材が介在させてあることを特
徴としている。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記圧縮変形量を
規制する部材は、上記操作軸の軸方向に沿った長手方向
を有し、上記大径のゴムパッキングにおける外周面の拡
径変形量に関係なく、上記小径のゴムパッキングが小口
径の管路内面に密着する外周面の拡径変形量が得られる
軸方向での圧縮変形量に相当した長さを有していること
を特徴としている。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記圧縮変形量を
規制する部材は、非圧縮変形状態にある小径のゴムパッ
キングの軸方向長さよりも短い軸方向の長さが設定され
ていることを特徴としている。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記圧縮変形量を
規制する部材が、上記操作軸の外周面と上記小径のゴム
パッキングの内周面との間に挿嵌されるスペーサで構成
されていることを特徴としている。

【００１０】請求項５記載の発明は、上記大径および小
径のゴムパッキングにおける対向面には、上記スペーサ
が当接可能なフランジ部材が配置され、上記小径のゴム
パッキングが軸方向で圧縮変形した際、上記圧縮変形量
を規制する部材の軸方向での端部が上記フランジ部材お
よび上記係止部に突き当たることで上記小径のゴムパッ
キングが軸方向でそれ以上の圧縮変形を阻止されること
を特徴としている。

【００１１】請求項６記載の発明は、上記操作軸は、中
空部材で構成され、軸方向一端には、外部からの空気を
導入するための接続具が取付可能であることを特徴とし
ている。

【００１２】

【作用】請求項１乃至３記載の発明では、外径の異なる
ゴムパッキングを並設し、さらに、これらゴムパッキン
グを同一の操作軸によって軸方向での圧縮変形させるこ
とができる。これにより、単一の操作軸のみを用いて複
数のゴムパッキングを圧縮変形させて、その外周面を管
路内面に密着するように拡径させることができる。しか
も、外径の異なるゴムパッキングを単一の操作軸により
軸方向に圧縮変形させた場合、外径の違いにより外周面
の拡径率が異なることが原因して小径のゴムパッキング
では大径のものに比べて拡径率が大きくなり、その拡径
量、換言すれば圧縮変形量によっては小径のゴムパッキ
ングの応力限界を越えて永久歪みが発生しやすくなる
が、軸方向での圧縮変形量がスペーサによって規制され
るので、永久歪みが発生する限界拡径量以下にその圧縮
変形量を抑えることができる。特にスペーサが小径のゴ
ムパッキングの非圧縮変形時での軸方向長さよりも短く
なっているので、小径のゴムパッキングの圧縮変形を規
定量に抑えるためのつっかい棒として機能することがで
きる。これにより、小径のゴムパッキングでの形状復元
性を確保して耐久性を向上させることができる。

【００１３】請求項４および５記載の発明では、圧縮変
形量を規制する部材がスペーサで構成され、小径のゴム
パッキングの圧縮変形時にスペーサの長手方向端部がゴ
ムパッキング同士の対向面に配置されているフランジと
小径のゴムパッキング側に位置する係止部とに突き当た
ることでそれ以上の変形を阻止されるので、小径のゴム
パッキングが過剰に圧縮変形されるのを防止して永久歪
みの発生を確実に防止することができる。

【００１４】請求項６記載の発明では、ゴムパッキング
の圧縮変形に用いられる操作軸を外部から空気を導入す
るための部材として兼用することができるので、空気導
入のための特別な部材の付設や設置を必要としないです
む。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図示実施例により本発明の
実施の形態を説明する。図１は、本発明実施例による気
密試験治具を示す図であり、同図では、便宜上、表示し
た中心線を境にして上部に一部断面が、下部に外形が示
してある。図１において本発明実施例による気密試験治
具１は、中空パイプからなる操作軸２を備えている。操
作軸２は、軸方向一端に操作部３が設けられ、軸方向他
端に係止部４がそれぞれ設けられ、軸方向の一部、図１
では、回転操作部３に対応する位置の外周面に駆動用ね
じ２Ａが形成されている。

【００１６】操作部３は、操作軸２の駆動用ねじ２Ａに
嵌合するねじを内周面に形成されたリング部材３Ａと、
リング部材３Ａに対して締結などによって一体化されて
いる操作ハンドル３Ｂとを備えている。操作部３は、回
転操作される方向に応じて操作軸２を軸方向に移動させ
ることでき、操作軸２における軸方向他端に一体化され
ている係止部４をリング部材３Ａに対して接近若しくは
離間させることができる。

【００１７】操作軸２の軸上で操作部３と隣り合う位置
にはベース部材５が配置されている。ベース部材５は操
作軸２に挿嵌された剛体のフランジ部材で構成され、操
作部３のリング部材３Ａに対向するボス部５Ａの端面に
は、テフロン（商品名）などの低摩擦係数部材からなる
シート材６が配置してあり、操作部３のリング部材３Ａ
の回転を妨げないようにしてリング部材３Ａが滑動しや
すくしてある。ベース部材５は、単に操作軸２に対し挿
嵌されるだけでなく、操作部３のリング部材３Ａが回転
する際の操作軸の回転を阻止するために、操作軸２に対
してキー結合されることもある。これにより、リング部
材３Ａが回転した際にこのリング部材３Ａに対してボル
トの関係をなす操作軸２の軸方向での移動を行いやすく
することができる。

【００１８】係止部４は、操作軸２の軸方向他端に抜け
止めされた状態で一体化された板部材で構成されてお
り、後述するゴムパッキングの脱落を防止している。

【００１９】ベース部材５と係止部４との間には、対向
する端面が隣り合わせて配置された大径のゴムパッキン
グ７と小径のゴムパッキング８とが設けられている。上
記各ゴムパッキング７，８は、それぞれ気密試験の対象
となる管路の口径に対応した外径を有する円柱状のゴム
であり、本実施例では、大径のゴムパッキング７が７５
Ａの口径を有する管路の管端部に挿入可能なものとさ
れ、小径のゴムパッキング８が５０Ａの口径を有する管
路の管端部（図２において、二点鎖線で示す部分）に挿
入可能なものとされている。

【００２０】大径および小径のゴムパッキング７，８
は、いずれも操作軸２の軸方向に移動可能な状態で操作
軸２の外周面に挿嵌されており、互いに対向する端面同
士は、大径のゴムパッキング７側に設けられたフランジ
部材９によって仕切られている。従って、大径および小
径のゴムパッキング７，８は、操作部３のリング部材３
Ａが回転するのに連動して操作軸２が軸方向に移動する
と、図２に示すように、その移動方向に応じて圧縮変形
および圧縮状態から図１に示す元の形状に復元すること
ができる。つまり、係止部４がリング部材３Ａに向けて
接近する方向に操作軸２が移動すると、係止部４の移動
に応じて大径および小径のゴムパッキング７，８がベー
ス部材５側に向けて圧縮され、これと反対側に操作軸２
が移動すると圧縮されていた状態から元の形状に復元す
ることができる。

【００２１】一方、操作軸２の軸方向で小径のゴムパッ
キング８が位置する部分には、軸方向で小径のゴムパッ
キングの圧縮変形量を規制する部材であるスペーサ１０
が装填されている。スペーサ１０は、金属製のチューブ
で構成されており、軸方向の長さが次の条件に基づき設
定されている。すなわち、ゴムパッキング同士の径の違
いによる外周面の拡径変形量において大径のゴムパッキ
ング７における外周面の拡径変形量に関係なく、小径の
ゴムパッキングが小口径の管路の内面に密着できる外周
面の拡径変形量が得られる軸方向での圧縮変形量に相当
させてある。通常、軸方向での圧縮変形量が同じ場合に
は、径の違いによる外周面の膨出率が異なり、小径のゴ
ムパッキング８の方がその膨出率が高い。このため、小
径のゴムパッキング８では、過剰な膨出変形が継続する
と永久歪みが発生し、圧縮変形を解除された場合でも元
の形状に復元しなくなる。そこで、本実施例では、大径
のゴムパッキング７が大口径の管路内面（図２中、符号
Ａで示す部分）に密着するに必要な外周面の拡径変形量
が得られる程度に圧縮変形された場合、小径のゴムパッ
キング８では、大径のゴムパッキング７が管路内面に密
着する前に外周面の膨出が停止され、大径のゴムパッキ
ング７のみが外周面を膨出させるようになっている。

【００２２】スペーサ１０は、小径のゴムパッキング８
が圧縮変形しない場合には、図１に示すように小径のゴ
ムパッキング８の軸方向長さよりも符号Ｌで示す部分だ
け短いつっかい棒として配置されており、小径のゴムパ
ッキング８が圧縮変形し、その外周面が小口径の管路内
面に密着する状態に膨出すると、図２に示すように、フ
ランジ部材９と係止部４とに長手方向端部が突き当たる
ことでそれ以上の圧縮変形を小径のゴムパッキング８に
生じさせないようになっている。このため、大径のゴム
パッキング７のみが操作軸２の移動に連動して圧縮変形
することができ、外周面の拡径変形量をその外周面が大
口径の管路内面に密着できる量に設定されることにな
る。

【００２３】上記操作軸２には、操作部３を挟んでゴム
パッキング７，８が位置する側と反対側の端部に外部か
らの空気を導入するための接続具であるカップラ１１が
締結されるようになっている。カップラ１１は、操作軸
２の内部に位置する空間部２Ｂに連通している。カップ
ラ１１には、図示しないポンプなどに接続されたホース
が連結され、さらには、導入された空気の圧力の変化を
検出可能な圧力計（図示されず）が設けられている。

【００２４】本実施例は以上のような構成であるから、
気密試験対象の管路口径に対応させて大径あるいは小径
のゴムパッキング７，８を選択して管端部に挿入する。
大径あるいは小径のゴムパッキング７，８のいずれかが
管端部に挿入されると、操作部３のリング部材３Ａが操
作ハンドル３Ｂによって回転されることにより、各ゴム
パッキング７，８を圧縮変形させる方向に操作軸２を移
動させることができる。

【００２５】大口径の管路内面に大径のゴムパッキング
７を密着させる場合には、上述した操作によって大径お
よび小径のゴムパッキング７、８を圧縮変形させる。こ
のとき、小径のゴムパッキング８も係止部４の移動に連
動して圧縮変形するが、図２に示すように、スペーサ１
０がその端部をフランジ部材９および係止部４に突き当
てるとそれ以上の圧縮変形が阻止される。このため、操
作部３のリング部材３Ａが回転操作を継続されると、大
径のゴムパッキング７のみが圧縮変形し、外周面を膨出
させて管路内面に密着させることができる。従って、複
数のゴムパッキング７，８は単一の操作軸２のみで両方
が同時に拡径変形されることになる。

【００２６】一方、管路内面にゴムパッキングのいずれ
かを密着させると、カプラ１１を介して外部から空気が
導入され、その空気が操作軸２の軸方向他端から管路内
に導入され、圧力計により管路内での空気圧が監視され
て気密試験が実施される。気密試験を終了すると、ゴム
パッキングを管路内面に密着させる方向と反対方向に操
作部３のリング部材３Ａが回転されることにより、操作
軸２が各ゴムパッキング７，８の圧縮変形を解除して元
の形状に復元させる方向に移動する。大径および小径の
ゴムパッキング７，８は、図１に示すように、操作軸２
の移動に連動して圧縮変形状態から元の形状に復帰す
る。小径のゴムパッキング８は、圧縮変形時、スペーサ
１０がつっかい棒として機能していたので、永久歪みを
生じない状態に維持されており、これによって元の形状
への復元が可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した実施例からも明らかなよう
に、請求項１乃至３記載の発明によれば、単一の操作軸
により複数のゴムパッキングを対象とした拡径変形を行
わせることができるので、ゴムパッキングを管路内面に
密着させる際の手間が省け、作業性が向上することにな
る。しかも、径の違いにより大径のゴムパッキングより
も拡径率が大きくなり、拡径量によっては永久歪みが発
生しやすくなる小径のゴムパッキングが圧縮変形量を規
制されるようになっているので、永久歪みの発生を未然
に防止して元の形状への復元性を確保して耐久性を向上
させることが可能となる。

【００２８】請求項４および５記載の発明によれば、圧
縮変形量を規制する部材がスペーサで構成され、小径の
ゴムパッキングの圧縮変形時にスペーサの長手方向端部
がゴムパッキング同士の対向面に配置されているフラン
ジと小径のゴムパッキング側に位置する係止部とに突き
当たることでそれ以上の変形を阻止されるので、小径の
ゴムパッキングが過剰に圧縮変形されるのを防止して永
久歪みの発生を確実に防止することができる。

【００２９】請求項６記載の発明によれば、ゴムパッキ
ングの圧縮変形に用いられる操作軸を外部から空気を導
入するための部材として兼用することができるので、空
気導入のための特別な部材の付設や設置を必要としない
ですむ。これにより気密試験の際の設備を大掛かりなも
のとしないですむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による気密試験治具の構成を説明
するための図である。

【図２】図１に示した気密試験治具の一態様を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ 気密試験治具 ２ 操作軸 ２Ａ 駆動ねじ部 ３ 操作部 ３Ａ リング部材 ３Ｂ 操作ハンドル ４ 係止部 ５ ベース部材 ６ シート材 ７ 大径のゴムパッキング ８ 小径のゴムパッキング ９ フランジ部 １０ 圧縮変形量を規制するスペーサ １１ 接続具であるカップラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管端処理工法に引き続いて管端部の気密
   試験を行う際に使用する治具であって、 軸方向一部の外周面に駆動用ねじが形成されるととも
   に、軸方向一端には上記駆動用ねじに嵌合する回転可能
   な操作部が設けられ、軸方向他端には係止部が一体化さ
   れている操作軸と、 上記操作軸の軸方向で上記操作部および上記係止部の間
   に並設され、上記操作部の回転操作に連動して上記係止
   部が移動するのに応じて軸方向に圧縮変形可能な大径お
   よび小径のゴムパッキングとを備え、 上記操作軸の軸上で上記小径のゴムパッキングが挿嵌さ
   れている位置には、上記小径のゴムパッキングの軸方向
   での圧縮変形量を規制する部材が介在させてあることを
   特徴とする気密試験治具。
2. 【請求項２】 上記圧縮変形量を規制する部材は、上記
   操作軸の軸方向に沿った長手方向を有し、上記大径のゴ
   ムパッキングにおける外周面の拡径変形量に関係なく、
   上記小径のゴムパッキングが小口径の管路内面に密着す
   る外周面の拡径変形量が得られる軸方向での圧縮変形量
   に相当した長さを有していることを特徴とする請求項１
   記載の気密試験治具。
3. 【請求項３】 上記圧縮変形量を規制する部材は、非圧
   縮変形状態にある小径のゴムパッキングの軸方向長さよ
   りも短い軸方向の長さが設定されていることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の気密試験治具。
4. 【請求項４】 上記圧縮変形量を規制する部材は、上記
   操作軸の外周面と上記小径のゴムパッキングの内周面と
   の間に挿嵌されるスペーサで構成されていることを特徴
   とする請求項１乃至３のうちの一つに記載の気密試験治
   具。
5. 【請求項５】 上記大径および小径のゴムパッキングに
   おける対向面には、上記スペーサが当接可能なフランジ
   部材が配置され、上記小径のゴムパッキングが軸方向で
   圧縮変形した際、上記圧縮変形量を規制する部材の軸方
   向端部が上記フランジ部材および上記係止部に突き当た
   ることで上記小径のゴムパッキングが軸方向でそれ以上
   の圧縮変形を阻止されることを特徴とする請求項１乃至
   ４のうちの一つに記載の気密試験治具。
6. 【請求項６】 上記操作軸は、中空部材で構成され、軸
   方向一端には、外部からの空気を導入するための接続具
   が取付可能であることを特徴とする請求項１乃至５のう
   ちの一つに記載の気密試験治具。