JP2002061394A - 流体注入用の自動締付型プラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動的に流体注入用穴の内面に緊密固定され
るようにした流体注入用の自動締付型プラグを提供す
る。 【解決手段】 亀裂３４ａ等が発生している構造体３４
に流体注入用穴３６を形成し、接着剤等の流体を高圧で
注入する際使用する自動締付型プラグであって、中央穴
３ａと横孔３ｂとを有し、外周面が逆テーパとなる略円
錐面３ｄとされており且つ内周面にノズル７を螺合する
雌ねじ３ｃを備えている内側部材３と、そして、内側部
材３の外周に当該内側部材３の軸方向にスライド可能に
取り付けられ、横孔３ｂを開閉可能に塞ぐバルブ部分５
ａと内側部材３の逆テーパ状円錐面３ｄと補合する円錐
内面５ｃとを有する外スリーブ５であって、流体注入用
穴３６との間の摩擦力よりも内側部材３との間の摩擦力
が小さい弾性材料からなる外スリーブ５とを含んで構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、亀裂、ひび割れ、
隙間等の空間部が発生している構造体に当該空間部を通
り抜けて流体注入用穴を形成し、流体注入用穴を介して
当該空間部に接着剤、止水剤、防水剤等の流体を高圧で
注入する際使用する流体注入用の自動締付型プラグに係
り、さらに詳しくは、特別の作業をすることなく構造体
の流体注入用穴にがっちりと液密に固定される流体注入
用の自動締付型プラグに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンクリート建造物やトンネル
等の構造物には、種々の原因でひび割れ、亀裂、表面材
の浮き上がりによる隙間が発生する。ひび割れ等の補修
のみで対処できるときには、ひび割れの中に合成樹脂や
セメントペーストを注入にする作業が行われる。このよ
うな合成樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン、
アクリル系樹脂などがあり、また、セメントペーストと
しては、無機質系ポリマーセメントペースト、有機質系
ポリマーセメントペーストなどがある。

【０００３】図５に示された従来の高圧流体注入用プラ
グ１０は、概略的に、ニップル部材１２と、雄ネジ部材
１４と、そして、円筒状のゴム製パッキン材１６とを含
んで構成されている。

【０００４】ニップル部材１２は、ニップル頭部１２ａ
及びスパナ等の回転手段と係合する六角ナット部を有す
るニップル本体１２ｂが一体的に形成されたものであ
る。ニップル頭部１２ａの外形は、高圧流体を注入する
機器、例えば、高圧ポンプの注入用カップリング又はチ
ャック式ノズルと液密に接続し得るようになっている。
ニップル本体１２ｂの外周面には、ハンマ等の殴打手段
によりニップル本体１２ｂを叩き折ることが可能な切欠
部１２ｃが形成されている。切欠部１２ｃは、ニップル
部材１２のニップル本体１２ｂの外周面を一周してお
り、その断面形状は、ハンマ等の殴打手段Ｈにより、切
欠部１２ｃの位置でニップル本体１２ｂを叩き折り可能
な形状、例えば、Ｕ，Ｖ又は台形状とされる。切欠部１
２ｃがニップル本体１２ｂの外周面を一周していること
により、どの方向からニップル部材１２を殴打しても切
欠部１２ｃよりニップル頭部側のニップル部材１２を叩
き折ることができる。

【０００５】図５(ｄ)に最も良く示されているように、
ニップル部材１２の中心孔１２ｄに切られた雌ネジ１２
ｅの最奥部の位置は、切欠部１２ｃが形成された位置よ
りもニップル本体１２ｂ端面側となるように設定されて
いる。ニップル本体１２ｂの中心孔１２ｄの雌ネジ１２
ｅには、雄ネジ部材１４の雄ネジ１４ｂが切られたステ
ム部１４ａが螺合するが、その入り込む深さは切欠部１
２ｃの形成された位置よりも手前である。これにより、
殴打手段Ｈによりニップル部材１２を殴打した際、切欠
部１２ｃよりニップル頭部１２ａ側のニップル部材１２
は、雄ネジ部材１４のステム部１４ａが入り込んでいな
いため、簡単且つ確実に高圧流体注入用プラグから分離
して外すことができる。

【０００６】雄ネジ部材１４は、内部に逆止弁が形成さ
れている大直径の逆止弁部１４ｃと外周面に雄ネジ１４
ｂが切られているステム部１４ａとが一体的に形成され
たものである。前述のように、ニップル部材１２の雌ネ
ジ１２ｅは、ステム部１４ａの雄ネジ１４ｂと螺合して
いる。雄ネジ部材１４の中心部には長手方向に貫通する
中心孔１４ｄが形成されている。図示された好ましい実
施態様では、逆止弁は、逆止弁部１４ｃの内側に長手方
向に穿設されその中心孔１４ｄよりも大きな内径を有す
るボール収納部１４ｅと、ボール収納部１４ｅに収納さ
れたボール１４ｆと、そして、ボール１４ｆを中心孔１
４ｄに対して所定の力で押し付けるリーフ板１４ｇとか
らなるリーフ弁とされている。長手方向に薄いリーフ板
１４ｇは、所定の押付力でボール１４ｆを中心孔１４ｄ
に対して押し付ける。パッキン材１６は、円筒状のゴム
製パッキン材である。

【０００７】前述した従来の高圧流体注入用プラグ１０
を用いた注入作業は次のようにして行われる。補修対象
物、例えば、建物の壁３４に高圧流体注入用プラグ１０
の外径よりも僅かに大きな直径を有する穴３６を穿つ。
この穴３６は、壁３４に発生したひび割れ３４ａに連続
していることが必要である。この穴３６に、高圧流体注
入用プラグ１０を挿入して（図５（ａ）参照）、ニップ
ル部材１２をスパナ等の回転手段により矢印Ｘの方向に
回転する。雄ネジ部材１４の逆止弁部１４ｃとステム部
１４ａの雄ネジ１４ｂに螺合したニップル部材１２端面
との間に挟持されたパッキン材１６は、長手方向に押し
縮められると共に円周方向に膨脹して穴３６に緊密固定
される。しかる後、流体を注入する際に使用する機器の
注入用カップリング（図示されていない）をニップル頭
部１２ａに装着し、合成樹脂やセメントペースト等の注
入材を注入する（図５（ｂ）参照）。

【０００８】注入材の注入後、直ちに、ハンマ等の殴打
手段Ｈによりニップル部材１２の穴３６から突出してい
る部分を殴打する（図５（ｃ）参照）。これにより、切
欠部１２ｃよりニップル頭部１２ａ側がプラグ１０から
分離して外れる。一方、ニップル本体１２ｂの切欠部１
２ｃより雌ネジ１２ｅ側は、雄ネジ部材１４のステム部
１４ａに切られた雄ネジ１４ｂと螺合したままプラグ１
０に残される。従って、円筒状のゴム製パッキン材１６
は、長手方向に押し縮められたままとなるため、穴３６
に緊密固定され続ける（図５（ｄ）参照）。従って、高
い圧力、例えば、３０ＭＰａを越える圧力で合成樹脂や
セメントペーストを注入する場合にも、プラグ１０が穴
３６から外れたり緩んだりすることがなく、注入材が噴
霧状に吹き出す事故も無くすことができる。そこで、か
なりの高圧で注入材を注入でき、図５に示したような枝
線である外表面に繋がっていないひび割れにも合成樹脂
やセメントペーストを注入することができる。ニップル
部材１２の穴３６から突出している部分を除去した後、
続けて、穴３６に目地材３８を充填して作業を完了す
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の高圧流
体注入用プラグ１０では、高圧流体注入用プラグ１０を
穴３６に挿入して流体を注入する度に、ニップル本体１
２ｂの部位を六角レンチ等で回転しゴム製パッキン材１
６を膨張させて穴３６に密着固定する必要がある。従っ
て、ニップル部材１２を所定回数だけ回転させる手間
も、その個数が数百、数千ケ所となった場合には馬鹿に
ならず、極めて煩雑で時間がかかる作業となっていた。

【００１０】また、その密着固定の度合いは、六角レン
チへ伝わるモーメント（締まり具合）や回転数で管理し
ていたが、いずれも、ゴム製パッキン材１６と穴３６と
の間の緊密固定度とは完全に対応しない欠点を有してい
た。例えば、ニップル部材１２の雌ネジ１２ｅと雄ネジ
部材１４の雄ネジ１４ｂとのピッチの相違や異物の混
入、ネジ山の変形によってもレンチの回転は重くなる。
また、回転数で管理する方法は、雄ネジ部材１４がニッ
プル部材１２と一緒に回転する、所謂「空回り」がある
と、ゴム製パッキン材１６が十分に膨張されて穴３６に
緊密固定される状態が得られない事態を生じさせる。こ
のような状態で、高い圧力で合成樹脂やセメントペース
トを注入しようとすると、圧力に負けてゴム製パッキン
材１６が穴３６から外れ、注入材が噴霧状に吹き出す事
故を引き起こしていた。かかる注入材は、目の中に入る
と眼球の水分と化学反応を起こし眼球に損傷を与えるこ
ともあった。

【００１１】回転する作業やハンマによる殴打作業を行
う必要のない、すなわち、自動的に流体注入用穴の内面
に緊密固定されるようにした流体注入用の自動締付型プ
ラグを提供することを目的とする。また、高圧で注入材
を注入してもプラグが穴から外れたりすることがなく、
安全且つ短時間に作業を完了することができる高圧流体
注入用プラグを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第一の態様は、亀裂、ひび割れ、隙間等の空間部が
発生している構造体に当該空間部を通り抜けて流体注入
用穴を形成し、流体注入用穴を介して当該空間部に接着
剤、止水剤、防水剤等の流体を高圧で注入する際使用す
る流体注入用の自動締付型プラグであって、軸方向に形
成された中央穴と、該中央穴から円周方向に延び外部に
通じる横孔とを有し、外周面が中央穴の開口部に向って
逆テーパとなる略円錐面とされており且つ該中央穴の内
周面に流体を注入する部材を液密に保持する手段を備え
ている内側部材と、そして、内側部材の外周に当該内側
部材の軸方向にスライド可能に取り付けられ、内側部材
の横孔を開閉可能に塞ぐバルブ部分と内側部材の逆テー
パ状円錐面と補合する円錐内面とを有する外スリーブで
あって、構造体の流体注入用穴と当該外スリーブとの間
の摩擦力よりも当該外スリーブと内側部材との間の摩擦
力が所定の割合だけ小さい弾性材料からなる外スリーブ
とを含んで構成されてなる流体注入用の自動締付型プラ
グを提供する。

【００１３】本流体注入用の自動締付型プラグに流体を
高圧で注入すると、外スリーブが拡開して流体を流体注
入用穴に高圧で流出させる。これにより、外スリーブ
は、流体注入用穴の内面に押し付けられて係止される。
他方、内側部材は、外スリーブに対して中央穴の開口部
に向って軸方向にスライドする。内側部材は、その外周
面に設けられた中央穴の開口部に向って逆テーパとなる
略円錐面が外スリーブの補合する円錐内面を外側に押し
ながら軸方向にスライドする。これにより、外スリーブ
を円周方向外側に膨張させ外スリーブと流体注入用穴の
内面とを緊密固定させる。

【００１４】上記課題を解決する本発明の第二の態様
は、亀裂、ひび割れ、隙間等の空間部が発生している構
造体に当該空間部を通り抜けて流体注入用穴を形成し、
流体注入用穴を介して当該空間部に接着剤、止水剤、防
水剤等の流体を高圧で注入する際使用する流体注入用の
自動締付型プラグであって、軸方向に形成された中央穴
と、該中央穴から円周方向に延び外部に通じる横孔とを
有し、外周面が中央穴の開口部に向って逆テーパとなる
円錐面とされており且つ該中央穴の内周面に流体を注入
する部材を液密に保持する手段を備えている内側部材
と、内側部材の横孔を開閉可能に塞ぐ弾性を有するバル
ブ部材と、そして、内側部材の外周に当該内側部材の軸
方向にスライド可能に取り付けられ、内側部材の逆テー
パ状円錐面と補合する円錐内面と構造体の流体注入用穴
に接触する突起とを有する外スリーブであって、当該構
造体の流体注入用穴と当該外スリーブの突起との間の摩
擦力よりも当該外スリーブと内側部材との間の摩擦力が
所定の割合だけ小さい弾性材料からなる外スリーブとを
含んで構成されてなる流体注入用の自動締付型プラグを
提供する。

【００１５】本流体注入用の自動締付型プラグに流体を
高圧で注入すると、バルブ部材が弾性的に変形して内側
部材の横孔を通して流体を流体注入用穴に排出する。他
方、内側部材は、外スリーブに対して中央穴の開口部に
向って軸方向にスライドする。内側部材は、その外周面
に設けられた中央穴の開口部に向って逆テーパとなる略
円錐面が外スリーブの補合する円錐内面を外側に押しな
がら軸方向にスライドする。これにより、外スリーブを
円周方向外側に膨張させ外スリーブと流体注入用穴の内
面とを緊密固定させる。

【００１６】請求項３に記載の本発明は、請求項２に記
載の流体注入用の自動締付型プラグにおいて、バルブ部
材が、内側部材の横孔を封止する拡開可能な弾性を有す
る一ケ所が切断された金属製リング状封止部材又は切れ
目無く一周するリング状のゴム製封止部材であることを
特徴とする。簡単且つ単純な構造で確実に内側部材の横
孔を開閉可能に閉塞することができる。単純な構造であ
ることから直径を小さくすることができる。強度はいか
ようにも変更できるため、４０ＭＰａ以上の高圧流体で
も機能不全に陥ることがない。請求項４に記載の本発明
は、請求項１〜３のいずれか1項に記載の流体注入用の
自動締付型プラグにおいて、内側部材の逆テーパ状円錐
面及びそれと補合する形状の外スリーブの円錐内面が、
軸方向に２又はそれ以上の数形成されていることを特徴
とする。軸方向複数の個所で、内側部材が外スリーブを
円周方向外側に膨張させ外スリーブと流体注入用穴の内
面とを緊密固定させる。これにより、流体が流体注入用
穴の外部に噴射する可能性を極限まで減少させる。

【００１７】請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４
のいずれか1項に記載の流体注入用の自動締付型プラグ
において、内側部材の逆テーパ状円錐面及びそれと補合
する形状を有する外スリーブの円錐内面の軸に対する角
度が３〜１０°とされていることを特徴とする。この範
囲内では、外スリーブと流体注入用穴とが僅かに接触し
ているだけで、その摩擦力よりも外スリーブと内側部材
との間の摩擦力が小さいため、内側部材が外スリーブに
対して軸方向外側に向って滑る。これにより、外スリー
ブを円周方向外側に膨張させ外スリーブと流体注入用穴
の内面とを緊密固定させる。

【００１８】請求項６に記載の本発明は、請求項１〜５
のいずれか1項に記載の流体注入用の自動締付型プラグ
において、内側部材が、エンジニアリングプラスチック
等の非金属材料によって製造されていることを特徴とす
る。本流体注入用の自動締付型プラグは、再利用しない
使い捨てタイプのもので、流体注入用穴に埋設してしま
う。内側部材を、非金属材料によって製造することによ
って、錆びや化学反応による劣化から自動締付型プラグ
を、ひいては、それが埋設されている構造体を保護す
る。さらに、この流体注入用の自動締付型プラグを道路
の路面補修に使用した場合も、自動車のタイヤへの影響
を最小限にすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流体注入用の
自動締付型プラグを図示された実施の形態に基づいて、
更に詳しく説明する。図１は、本発明に係る流体注入用
の自動締付型プラグの一実施態様の断面図であり、
（ａ）及び（ｂ）は、流体注入前の状態及び注入後の状
態を示したものである。図１（ａ）に図示されているよ
うに、本発明に係る自動締付型プラグ１は、概略的に、
金属製又はデルリン樹脂のような強高度プラスチック製
の内側部材３と、そして、内側部材３の外周に当該内側
部材３の軸方向にスライド可能に取り付けられた弾性を
有する素材、例えば、ＮＢＲゴムで製造された外スリー
ブ５との２つの部材のみで構成される。内側部材３に
は、軸方向の中央穴３ａとその先端部付近に流体的に接
続する放射方向の横孔３ｂとが設けられている。そし
て、中央穴３ａの開口側には、高圧流体を注入するノズ
ル７を液密に取り付けるための雌ネジ３ｃが形成されて
いる。内側部材３の外周面には、中央穴３ａの開口部に
向って逆テーパとなる円錐面３ｄが設けられている。

【００２０】他方、外スリーブ５は、内側部材３の横孔
３ｂを開閉可能に塞ぐバルブ部分５ａとそれに続く円筒
部５ｂとを有するように射出成型することによって製造
する。円筒部５ｂの内周面は、内側部材３の逆テーパ状
円錐面３ｄと補合する形状を有する円錐内面５ｃとされ
ている。図示された好ましい実施形態では、外スリーブ
５の円筒部５ｂの外周面には、軸方向に延びる複数本の
縦突起５ｄと、そして、円周方向に延びる複数本のリン
グ突起５ｅとが設けられている。流体注入用穴３６との
接触により摩擦力を生じさせ、それにより、外スリーブ
５が流体注入用穴３６に対して滑るのを防止する。

【００２１】内側部材３及び外スリーブ５の材質として
は、構造体の流体注入用穴３６と当該外スリーブ５との
間の摩擦力よりも当該外スリーブ５と内側部材３との間
の摩擦力が所定の割合だけ小さくなるように選択する。
内側部材３の逆テーパ状円錐面３ｄ及びそれと補合する
形状を有する外スリーブ５の円錐内面５ｃの軸に対する
角度は、３〜１０°とされている。内側部材３がデルリ
ン樹脂で、そして、外スリーブ５がＮＢＲゴムで製造さ
れている場合、この範囲内では、外スリーブ５と流体注
入用穴３６とが僅かに接触しているだけで、その摩擦力
よりも外スリーブ５と内側部材３との間の摩擦力が小さ
いため、内側部材３が外スリーブ５に対して軸方向外側
に向って滑る。これにより、外スリーブ５を内側部材３
の円錐面３ｄが円周方向外側に押し膨張させ、外スリー
ブ５と流体注入用穴３６の内面とを緊密固定させる（図
１（ｂ）参照）。もちろん、この角度は、使われる材質
によって種々変更されることは理解されるべきである。

【００２２】外スリーブ５のバルブ部分５ａは、内側部
材３の横孔３ｂが位置する部位を一周して設けられてお
り、且つ、広い面積で横孔３ｂの周囲を封止することが
できる。よって、４０ＭＰａ以上といった高圧で使用し
たとしても性能上全く問題がない。さらに、内側部材３
と外スリーブ５のバルブ部分５ａとは、容易に面接触に
よる封止とすることができ且つ内側部材３の中央穴３ａ
及び横孔３ｂには引っ掛かる部材が存在しないことか
ら、強化繊維等のフィラーが含まれている場合もほぼ完
全に封止することができる。

【００２３】図２及び図３に図示された本発明の実施形
態は、バルブ部分５ａの代わりに、内側部材３の横孔３
ｂを開閉可能に塞ぐ弾性を有するバルブ部材９が設けら
れている点が図１の実施形態と異なる。内側部材３は、
前述のように、例えば、高強度のエンジニアリングプラ
スチックで製造されており、高圧注入に耐えるものであ
る。ところで、本流体注入用の自動締付型プラグ１は、
再利用しない使い捨てタイプのもので、流体注入用穴３
６に埋設してしまう。内側部材３を、非金属材料によっ
て製造すると、錆びや化学反応による劣化から自動締付
型プラグ１を、ひいては、それが埋設されている構造体
３４を保護する。さらに、この流体注入用の自動締付型
プラグ１を道路の路面補修に使用した場合、自動車のタ
イヤへの影響、例えば、パンクの可能性を最小限にする
ことができる。

【００２４】内側部材３の横孔３ｂは、１以上幾つでも
良い。また、内側部材３の横孔３ｂが形成されている位
置を含む外周には、断面円形の長方形のＯリング９が嵌
合する角溝３ｅ又は断面円弧状の溝３ｆが形成されてい
る。高圧で中央穴３ａ及び横孔３ｂを通って排出された
流体は、Ｏリング９を拡開して流路を形成した後、流体
注入用穴３６に放出される。図示された好ましい実施例
では、内側部材３の横孔３ｂを封止する拡開可能な弾性
を有するリング状封止部材として断面四角形（図２参
照）又は断面円形Ｏリング９(図３参照)が用いられてい
る。もちろん、他の断面形状のものも用いることができ
る。例えば、断面が楕円形のものや三角形のもの等であ
る。その場合、Ｏリングが嵌合する溝の形状もそれと呼
応して断面楕円形の溝、断面三角形状の溝のように修正
が必要である。

【００２５】Ｏリング９は、内側部材３の横孔３ｂが形
成されている位置を含む外周に形成された溝３ｄ、３ｆ
内に嵌合してその接触面と面接触する。これにより、内
側部材３とＯリング９との間の封止が簡単な構造である
にもかかわらずほぼ完全に行うことができる。また、線
ではなく面で封止するため、流体内に強化繊維等のフィ
ラーが含まれている場合も比較的封止を完全に行うこと
ができる。Ｏリング９はゴム又は金属製で弾性的に拡開
する。金属製の場合ピストンリングのように切れ目が必
要となるが、その切れ目は内側部材３に形成された横孔
３ｂの位置から外れるように配置される。Ｏリング９
は、ゴム製の場合は切れ目の無いリング状をなすが、金
属製の場合には中心角１８０度以上３６０度未満にわた
って延びていることが必要となる。これにより、Ｏリン
グ９は、内側部材３の溝３ｅ、３ｆ内に脱落することな
く嵌合される。

【００２６】このようなバルブ部材９は、いずれも、簡
単且つ単純な構造で確実に内側部材３の横孔３ｂを開閉
可能に閉塞することができる。単純な構造であることか
ら自動締付型プラグ１全体の外径を小さく（ダウンサイ
ジング）することができる。バルブ部材９の弾性率又は
強度はいかようにも変更できるため、４０ＭＰａ以上の
高圧流体でも機能不全に陥ることがない。

【００２７】図４は、本発明に係る流体注入用の自動締
付型プラグのさらに他の実施態様の断面図であり、
（ａ）及び（ｂ）は、流体注入前の状態及び注入後の状
態を示したものである。図示された好ましい実施形態で
は、内側部材３の逆テーパ状円錐面３ｄ及びそれと補合
する形状の外スリーブ５の円錐内面５ｃが、軸方向に２
又はそれ以上の数形成されている。軸方向複数の個所
で、内側部材３が外スリーブ５を円周方向外側に膨張さ
せ外スリーブ５と流体注入用穴３６の内面とを緊密固定
させる。これにより、流体が流体注入用穴３６の外部に
噴射する可能性を極限まで減少させることができる効果
がある。なお、ノズル７の他端は、高圧流体を注入する
機器、例えば、高圧ポンプに直接接続しても、あるい
は、それより延びているホースに注入用カップリング又
はチャックを介して液密に接続しても良い。

【００２８】次に、本発明に係る自動締付型プラグ１の
使用方法について説明する。本発明に係る自動締付型プ
ラグ１は、例えば、コンクリート建造物のタイル張り面
の補修に使用する目地パッカとして用いることができ
る。コンクリート壁面３４を構成するタイルの間に塗り
こめられた目地の交差した位置（タイルのコーナ部外
側）に流体注入用穴３６を穿設し、自動締付型プラグ１
をこの流体注入用穴３６に差し込む。

【００２９】自動締付型プラグ１の外スリーブ５の外周
面に横方向に突出している軸方向の縦突起５ｄ又はリン
グ突起５ｅが流体注入用穴３６に接触し、その摩擦力に
より外スリーブ５が流体注入用穴３６に対して軸方向に
移動するのを阻止する。この状態で、高圧ポンプのノズ
ル７から自動締付型プラグ１に、接着剤や止水剤等を高
圧注入する。注入された流体はノズル７を通り、内側部
材３の中央穴３ａ及び横孔３ｂに至る。内側部材３の横
孔３ｂに入ってきた液はバルブ部分５ａ（図１）又はＯ
リング９（図２又は図３）を拡開させ、自動締付型プラ
グ１の外、すなわち、流体注入用穴３６内に排出され
る。流体注入用穴３６内に排出された流体はコンクリー
トの亀裂３４ａ内深くまで高圧注入される。

【００３０】高圧流体は、また、図１の実施形態におい
ては、外スリーブ５のバルブ部分５ａを外側に押し、外
スリーブは、流体注入用穴３６の内面に大きな力で押し
付けられて係止される。他方、図２及び図３の実施態様
では、外スリーブ５の外周面に横方向に突出している軸
方向の縦突起５ｄ及び/又はリング突起５ｅと流体注入
用穴３６との間の僅かな摩擦力だけが、外スリーブ５を
流体注入用穴３６に係止しておく力となる。従って、内
側部材３が流体に押されて動こうとした時、内側部材３
のみが係止した外スリーブ５に対して中央穴３ａの開口
部に向って軸方向にスライドするように（図１（ｂ）参
照）、内側部材３と外スリーブ５との間の材質及び円錐
面３ｄの角度を所定の範囲となるように選定しなければ
ならない。このようにして、内側部材３は、その外周面
に設けられた中央穴の開口部に向って逆テーパとなる略
円錐面３ｄが外スリーブ５の補合する円錐内面５ｃを外
側に押しながら軸方向にスライドする。これにより、外
スリーブ５を円周方向外側に膨張させ外スリーブ５と流
体注入用穴３６の内面とをがっちりと緊密固定させる。

【００３１】充填が終わると、ノズルを緩み方向に回し
取り外す。取り外すと自動締付型プラグ１の内部圧力が
下がり、内側部材３の横穴３ｂをバルブ部分５ａ又はＯ
リング９が大きな弾性力で塞ぐ。薬液の硬化（通常５〜
４０時間）を待たず、流体注入用穴３６を表面材などで
塞ぎ、コンクリート表面を平らとなるように表面処理を
する。従来のように、コンクリートから出ているニップ
ル頭部外側をハンマで打ち折る等の作業は必要ではなく
なる。

【００３２】以上の結果、生産性があがる、高圧注入に
対する弊害（漏れ・逆流・接着剤が固まる待ち時間一
等）がなくなる、繊維状の補強剤が混入されている材料
でも問題がなくすべての薬液に使える、流入抵抗が少な
いので低圧での微妙な注入にも使える、舗装道路の路面
にも使用できる、また、直径の小さなものも容易に製作
できる等の全て又は任意のいずれか若しくはそれらの組
み合わせの利点を有する。

【００３３】

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、軸方向
に形成された中央穴と、該中央穴から円周方向に延び外
部に通じる横孔とを有し、外周面が中央穴の開口部に向
って逆テーパとなる略円錐面とされており且つ該中央穴
の内周面に流体を注入する部材を液密に保持する手段を
備えている内側部材と、そして、内側部材の外周に当該
内側部材の軸方向にスライド可能に取り付けられ、内側
部材の横孔を開閉可能に塞ぐバルブ部分と内側部材の逆
テーパ状円錐面と補合する円錐内面とを有する外スリー
ブであって、構造体の流体注入用穴と当該外スリーブと
の間の摩擦力よりも当該外スリーブと内側部材との間の
摩擦力が所定の割合だけ小さい弾性材料からなる外スリ
ーブとを含んで構成されてなるため、ニップル部材を回
転する、あるいは、コンクリートから出ているニップル
頭部外側をハンマで打ち折る等の作業を必要とすること
なく自動的に流体注入用穴の内面に緊密固定される効果
を有する。また、高圧で注入材を注入してもプラグが穴
から外れたりすることがなく、安全且つ短時間に作業を
完了することができる。さらに、本流体注入用の自動締
付型プラグは、構造が極めて単純で且つ安価に製造する
ことができる効果を有する。

【００３４】請求項２に記載の本発明によれば、外スリ
ーブのバルブ部分の代わりに、内側部材の横孔を開閉可
能に塞ぐ弾性を有すＯリングの如きバルブ部材が設けら
れているため、高圧にも耐えうると共に長寿命の逆止弁
機構を簡単且つ安価に、そして、ダウンサイジング可能
とすることができる効果を有する請求項３に記載の本発
明によれば、バルブ部材が、内側部材の横孔を封止する
拡開可能な弾性を有する一ケ所が切断された金属製リン
グ状封止部材又は切れ目無く一周するリング状のゴム製
封止部材であるであるため、簡単且つ単純な構造で確実
に内側部材の横孔を開閉可能に閉塞することができる。
単純な構造であることから直径を小さくすることができ
る。強度はいかようにも変更できるため、４０ＭＰａ以
上の高圧流体でも機能不全に陥ることがない効果を有す
る。

【００３５】請求項４に記載の本発明によれば、内側部
材の逆テーパ状円錐面及びそれと補合する形状の外スリ
ーブの円錐内面が、軸方向に２又はそれ以上の数形成さ
れているため、軸方向複数の個所で、内側部材が外スリ
ーブを円周方向外側に膨張させ外スリーブと流体注入用
穴の内面とを緊密固定させることができる効果を有す
る。請求項５に記載の本発明によれば、内側部材の逆テ
ーパ状円錐面及びそれと補合する形状を有する外スリー
ブの円錐内面の軸に対する角度が３〜１０°とされてい
るため、外スリーブと流体注入用穴とが僅かに接触して
いるだけで、その摩擦力よりも外スリーブと内側部材と
の間の摩擦力が小さくなるため、内側部材が外スリーブ
に対して軸方向外側に向って滑るようにすることができ
る。これにより、外スリーブを円周方向外側に膨張させ
外スリーブと流体注入用穴の内面とを緊密固定させるこ
とができる効果を有する。

【００３６】請求項６に記載の本発明によれば、内側部
材が、エンジニアリングプラスチック等の非金属材料に
よって製造されているため、錆びや化学反応による劣化
から自動締付型プラグを、ひいては、それが埋設されて
いる構造体を保護する効果を有する。さらに、この流体
注入用の自動締付型プラグを道路の路面補修に使用した
場合も、自動車のタイヤへの影響を最小限にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流体注入用の自動締付型プラグの
一実施態様の断面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、流体
注入前の状態及び注入後の状態を示したものである。

【図２】本発明に係る流体注入用の自動締付型プラグの
他の実施態様の断面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、流
体注入前の状態及び注入後の状態を示したものである。

【図３】本発明に係る流体注入用の自動締付型プラグの
更に他の実施態様の断面図であり、（ａ）及び（ｂ）
は、流体注入直後の状態及び注入後の状態を示したもの
である。

【図４】本発明に係る流体注入用の自動締付型プラグの
更に他の実施態様の断面図であり、（ａ）及び（ｂ）
は、流体注入前の状態及び注入後の状態を示したもので
ある。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は、従来の高圧流体注入用プラ
グの使用法における各ステップの断面図である。

【符号の説明】

１ 自動締付型プラグ ３ 内側部材 ３ａ 中央穴 ３ｂ 横孔 ３ｃ 雌ねじ ３ｄ
円錐面 ３ｅ 角溝 ３ｆ 円弧状の溝 ５ 外スリーブ ５ａ バルブ部分 ５ｂ 円筒部 ５ｃ 円錐内面 ５ｄ 縦突起 ５ｅ リング突起 ７ ノズル ９ バルブ部材 ３４ コンクリート壁面 ３４ａ 亀裂 ３６ 流体注入用穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E176 AA01 BB17 4F033 AA01 BA03 CA04 DA01 EA01 FA03 LA12 NA01 4F041 AA08 AA17 AB02 CB17 CB44 CB48 CB53

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 亀裂、ひび割れ、隙間等の空間部が発生
   している構造体に当該空間部を通り抜けて流体注入用穴
   を形成し、流体注入用穴を介して当該空間部に接着剤、
   止水剤、防水剤等の流体を高圧で注入する際使用する流
   体注入用の自動締付型プラグであって、 軸方向に形成された中央穴と、該中央穴から円周方向に
   延び外部に通じる横孔とを有し、外周面が前記中央穴の
   開口部に向って逆テーパとなる略円錐面とされており且
   つ該中央穴の内周面に流体を注入する部材を液密に保持
   する手段を備えている内側部材と、そして、 前記内側部材の外周に当該内側部材の軸方向にスライド
   可能に取り付けられ、前記内側部材の横孔を開閉可能に
   塞ぐバルブ部分と前記内側部材の逆テーパ状円錐面と補
   合する円錐内面とを有する外スリーブであって、前記構
   造体の流体注入用穴と当該外スリーブとの間の摩擦力よ
   りも当該外スリーブと前記内側部材との間の摩擦力が所
   定の割合だけ小さい弾性材料からなる外スリーブと、 を含んで構成されており、それによって、流体を高圧で
   注入した際、前記外スリーブが流体注入用穴の内面に押
   し付けられて係止されると共に、当該外スリーブに対し
   て前記内側部材が中央穴の開口部に向って軸方向にスラ
   イドすることにより前記外スリーブを円周方向外側に膨
   張させ前記外スリーブと流体注入用穴の内面とを緊密固
   定させることを特徴とする流体注入用の自動締付型プラ
   グ。
2. 【請求項２】亀裂、ひび割れ、隙間等の空間部が発生し
   ている構造体に当該空間部を通り抜けて流体注入用穴を
   形成し、流体注入用穴を介して当該空間部に接着剤、止
   水剤、防水剤等の流体を高圧で注入する際使用する流体
   注入用の自動締付型プラグであって、 軸方向に形成された中央穴と、該中央穴から円周方向に
   延び外部に通じる横孔とを有し、外周面が前記中央穴の
   開口部に向って逆テーパとなる円錐面とされており且つ
   該中央穴の内周面に流体を注入する部材を液密に保持す
   る手段を備えている内側部材と、 前記内側部材の横孔を開閉可能に塞ぐ弾性を有するバル
   ブ部材と、そして、 前記内側部材の外周に当該内側部材の軸方向にスライド
   可能に取り付けられ、前記内側部材の逆テーパ状円錐面
   と補合する円錐内面と前記構造体の流体注入用穴に接触
   する突起とを有する外スリーブであって、当該構造体の
   流体注入用穴と当該外スリーブの突起との間の摩擦力よ
   りも当該外スリーブと前記内側部材との間の摩擦力が所
   定の割合だけ小さい弾性材料からなる外スリーブと、を
   含んで構成されており、それによって、流体を高圧で注
   入した際、バルブ部材が弾性的に変形して前記内側部材
   の横孔を通して流体を流体注入用穴に排出すると共に、
   当該外スリーブに対して前記内側部材が中央穴の開口部
   に向って軸方向にスライドすることにより前記外スリー
   ブを円周方向外側に膨張させ前記外スリーブと流体注入
   用穴の内面とを緊密固定させることを特徴とする流体注
   入用の自動締付型プラグ。
3. 【請求項３】請求項２に記載の流体注入用の自動締付型
   プラグにおいて、前記バルブ部材が、前記内側部材の横
   孔を封止する拡開可能な弾性を有する一ケ所が切断され
   た金属製リング状封止部材又は切れ目無く一周するリン
   グ状のゴム製封止部材であることを特徴とする流体注入
   用の自動締付型プラグ。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか1項に記載の流体
   注入用の自動締付型プラグにおいて、前記内側部材の逆
   テーパ状円錐面及びそれと補合する形状の前記外スリー
   ブの円錐内面は、軸方向に２又はそれ以上の数形成され
   ていることを特徴とする流体注入用の自動締付型プラ
   グ。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか1項に記載の流体
   注入用の自動締付型プラグにおいて、前記内側部材の逆
   テーパ状円錐面及びそれと補合する形状を有する前記外
   スリーブの円錐内面の軸に対する角度は、３〜１０°と
   されていることを特徴とする流体注入用の自動締付型プ
   ラグ。
6. 【請求項６】請求項１〜４のいずれか1項に記載の流体
   注入用の自動締付型プラグにおいて、前記内側部材は、
   エンジニアリングプラスチック等の非金属材料によって
   製造されていることを特徴とする流体注入用の自動締付
   型プラグ。