JP2007016883A - 配管内用の閉塞継手 - Google Patents

Abstract

【課題】シール性能及び抜止め性能を恒久的に発揮できる配管内用の閉塞継手を提供する。
【解決手段】抜止めリング７は円周方向に二分割以上に分割され、かつ外周に食込み歯１８と周溝１９とが形成され、スナップリング２０で拡縮変形可能なリング状に保持されている。押さえカラー８には抜止めリング７内周の後端開口部に嵌入可能な前方窄まり状のテーパ面２２を設けている。配管内に頭部３を先頭にして閉塞継手１を挿入し、押しナット１１を締付けると、押さえカラー８のテーパ面２２が抜止めリング７の内周の後端開口部に嵌入することにより該抜止めリング７が圧縮用リング６側に押し動かされながら拡径変形し食込み歯１８が配管の内面に接触係合し、圧縮用リング６は二次シールリング５に押付けられ、頭部３との間で二次シールリング５を挟持して該二次シールリングを拡径変形させ配管の内面に密着させて該管内を閉塞する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配管内用の閉塞継手、詳しくは、地中に埋設されている、例えばガス本支管から分岐して宅地内に引き込まれたガス配管が、家屋の解体やオール電化等に伴って不使用となったときに、その配管内を閉塞するのに用いられる閉塞継手に関する。

従来、この種の配管内用の閉塞継手として、たとえば、図４、図５に示すようなものがある（例えば、特許文献１参照。）。そこでは、地中に埋設されている配管Ｐの掘削穴Ａに臨む管端開口部にノーブローバッグ（図示せず）を被せ、このノーブローバッグ内で閉塞継手（内面シール装置）４０を前記管端開口部から配管Ｐ内の所定位置にまで挿入させて該管Ｐ内を閉塞するようになっている。その閉塞継手４０は、第１挟持部材（頭部）４１を軸部４２の先端に付けたボルト４３に、第１挟持部材４１から軸部４２の後端に向かって順に、配管Ｐの内径より僅かに径大の第１空回り防止部材４４、配管Ｐの内径より僅かに径小のゴムあるいは合成ゴムからなるシール部材４５、配管Ｐの内径より僅かに径大の第２空回り防止部材４６、および第２挟持部材４７を並べて挿通し、第２挟持部材４７から突出する軸部４２の後端部にナット（作動部材）４８を螺合させてなる。

而して、配管Ｐ内に、第１挟持部材４１を先頭に閉塞継手４０を挿入し、配管Ｐの外部から長さ調整自在な棒材等からなる治具（図示せず）でナット４８を回転させると、第１挟持部材４１が第２挟持部材４７側に引き寄せられてシール部材４５が拡径し、該シール部材４５の外径部が配管Ｐの内面に密着して配管Ｐ内を閉塞シールする。閉塞後、シール部材４５の背後にエポキシ樹脂などシール樹脂４９を充填する。最後に、配管Ｐ内に内面カッター５０を挿入し、シール樹脂４９の充填箇所の背部において、配管Ｐを内部から切断する、というものである。

特開平１０−１６９８８３号公報

しかるに、上記閉塞継手４０では、配管Ｐ内を短い期間、閉塞シール状態を維持できても、十分な抜止め対策が講じられていないため、またシール部材の背後にシール樹脂４９が充填されるが配管Ｐの内面とシール樹脂４９との接着面は時間の経過につれて剥離するため、閉塞継手４０がガス圧により抜出し方向に移動し、閉塞状態を永年持続させることに限界があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、上記のような、頭部付きのボルトにシール部材、ナット及びその他の所要部材をセットし、これを配管内に挿入し、管の外からナットを回転操作させて配管内を閉塞する閉塞継手において、軽微な拡径操作力で容易に拡径できるよう特別に工夫した抜止めリングを付加することによりシール性能および抜止め性能を恒久的に発揮できる配管内用の閉塞継手を提供することにある。

本発明は、その発明の内容を理解しやすくするために図１に示す符号を参照して説明すると、配管の管端開口部から該管内の所定位置にまで挿入され配管内を閉塞する配管内用の閉塞継手において、以下のように構成したことに特徴を有するものである。
この配管内用の閉塞継手は配管（Ｐ）内に頭部（３）を先頭にして挿入される頭部付きボルト（４）を備える。
ボルト（４）には、この頭部（３）から軸部（２）の後端に向かって順に、配管の内径より径小の外径を有する弾性変形可能な二次シールリング（５）、配管の内径より径小の外径を有する圧縮用リング（６）、配管の内径より径小の外径を有する抜止めリング（７）、配管の内径より径小の外径を有する押さえカラー（８）、配管の内径より僅かに径大の外径を有する一次シールリング（９）、および配管の内径より径小の外径を有する環状リテーナ（１０）が並べて挿通されている。環状リテーナ（１０）から突出したボルト（４）の軸部（３）の後端部には押しナット（１１）を螺合させている。
前記抜止めリング（７）は円周方向に二分割以上に分割され、かつ外周に食込み歯（１８）と該食込み歯より径小の周溝（１９）とが軸方向に並べて形成されるとともに、周溝（１９）にはめ込まれた拡縮変形可能な細いスナップリング（２０）で拡縮変形可能なリング状に保持されている。
前記押さえカラー（８）は前端に抜止めリング（７）の内周の後端開口部に嵌入可能な前方窄まり状のテーパ面（２２）を設けており、押しナット（１１）の締付けに伴い前記テーパ面（２２）が抜止めリング（７）の内周の後端開口部に嵌入することにより抜止めリング（７）を拡径変形させて該抜止めリングの食込み歯が配管（Ｐ）の内面に接触係合するるようにしてある。
前記圧縮用リング（６）は押しナット（１１）の締付けに伴い二次シールリング（５）に押付けられ、ボルト（４）の頭部（３）との間で二次シールリング（５）を挟持して該二次シールリングを拡径変形させて該二次シールリングの外径部が配管（Ｐ）の内面に密着するるようにしてある。

ひとつの好適な態様として、本発明による配管内用の閉塞継手は、前記二次シールリング（５）は前後両端面にそれぞれ外方に向かって漸次拡開する断面皿形の凹部（１３），（１４）を有し、前端面の断面皿形の凹部（１３）は前記ボルト（４）の頭部（３）の後端面に形成された後方窄まり状のテーパ面（３ａ）に面接触し、後端面の断面皿形の凹部（１４）は前記圧縮用リング（６）の前端面に形成された前方窄まり状のテーパ面（６ａ）に面接触するものとすることができる。また、前記抜止めリング（７）の内周の前方開口端には前記圧縮用リング（６）に形成された後方窄まり状のテーパ面（６ｂ）に面接触するテーパ（２１ａ）を、後方開口端には前記押さえカラー（８）の前方窄まり状のテーパ面（２２）と面接触するテーパ面（２１ｂ）をそれぞれ形成することができる。

本発明の配管内用の閉塞継手によれば、配管の管端開口部から該管内に、頭部を先頭にして閉塞継手を一次シールリングが該管端開口部内に入るまで挿入すると、一次シールリングの外周部が配管の内面で圧縮され、一次的に配管内がシールされるとともに、圧縮の反力により配管内の内面との接触面間で摩擦力が発生する。この状態のまま閉塞継手を管内の所定位置にまで押し込んだ後、配管の外部から治具で押しナットを回転させて締め込む。このとき前述のように一次シールリングの圧縮の反力により配管内の内面との接触面間で摩擦力が発生していて回り止め状態になっており、押しナットの締め付けに伴い押しナットの先端で環状リテーナ、一次シールリングを介して押さえカラーを抜止めリングに押付け、押さえカラーのテーパ面が抜止めリング内周の後端開口部に嵌入する。これにより抜止めリングを拡径変形し、食込み歯を配管の内面に接触係合させる。その際、抜止めリングは円周方向に二分割以上に分割され、拡縮変形可能な細いスナップリングで拡縮変形可能なリング状に保持されているだけであるので、押しナットの軽い締込みでも抜止めリングが拡径し、配管内面に接触係合する。更に、押しナットを締め込むと、抜止めリングが押さえカラーで内奥へ押されながら食込み歯を配管内面へ深く食込んで行って回り止め、抜止め状態が得られるとともに、ボルトの頭部が圧縮用リング側へ引き寄せられ、二次シールリングが圧縮用リングと頭部間で軸方向に圧縮して径方向外方へ拡径し、該二次シールリングの外径部が配管の内面に密着して配管内を閉塞シールする。

このように配管内が二次シールリングによって閉塞シールされた状態は抜止めリングによる抜止め作用によって恒久的に持続することができる。
とくに、配管に閉塞継手を挿入する時に配管内面に対する一次シールリングの外周部の摩擦のみで押しナットの締込みを開始することができて初期の押しナットの締込みに必要なトルクを軽減化するために、抜止めリングを円周方向に二分割以上に分割し、組立て、挿入時のリング形状保持の目的にだけに拡縮変形自在な細いスナップリングで保持してある。したがって、閉塞施工時には一次シールリングの摩擦のみによる軽微な回り止めで抜止めリングを拡径させて配管内面に接触係合させることができ、二次シールリングを圧縮、拡径させる時の押しナットの締込み時にもその抜止めリングの配管内面への接触係合作用により共回りさせることなく施工できるという効果がある。

本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例を示す閉塞継手の断面図、図２の（ａ）は図１の閉塞継手に使用する抜止めリングの正面図、（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、図３の（ａ）〜（ｄ）は図１の閉塞継手の施工順を示す作動説明図である。

図１において、本発明の閉塞継手１は、軸部２の前端に頭部３を付けたボルト４を備え、このボルト４に、頭部３から軸部２の後端に向かって順に、ゴム等の二次シールリング５、金属製の圧縮用リング６、金属製の抜止めリング７、金属製の押さえカラー８、スポンジ等の一次シールリング９、および環状リテーナ１０が並べて挿通される。環状リテーナ１０から突出するボルト４の軸部２の後端部には袋状の押しナット１１を螺合させている。

二次シールリング５は、ゴム、合成ゴム等弾性変形可能な材料で断面台形状に形成され、中央にボルト４の軸部２に貫通する中央孔１２を有し、かつ前後両端面にそれぞれ外方に向かって漸次拡開する断面皿形の凹部１３，１４を有するとともに、外周に少なくとも一つ以上の隆起部１５を円周方向に連続して形成してなる。隆起部１５の外径寸法は配管Ｐ（図３（ａ）参照）の内径より径小に形成されている。この二次シールリング５の前端面の断面皿形の凹部１３はボルト４の頭部３の後端面に形成された後方窄まり状のテーパ面３ａに面接触し、後端面の断面皿形の凹部１４は圧縮用リング６の前端面に形成された後述する前方窄まり状のテーパ面６ａに面接触するようになっている。したがって、二次シールリング５は圧縮用リング６による比較的小さい押圧力でもって該圧縮用リング６のテーパ面６ａとボルト４の頭部３のテーパ面３ａとの挟持されながら圧縮して径方向外方へ膨張し、拡径変形し易く、これにより隆起部１５の外径部を配管Ｐの内面に確実に密着させることができる。

圧縮用リング６は、前端面に前方に向かって窄まり状のテーパ面６ａを、後端面に後方に向かって窄まり状のテーパ面６ｂを有する断面台形状に形成されるとともに、中央にボルト４の軸部２の外径より径大の内径を有する中央孔１６を有し、後端のテーパ面６ｂの中央孔１６の外周部から筒状のボス１７を後方へ一体に延出してなる。この圧縮用リング６の最大外径は配管Ｐの内径より径小に形成されている。

抜止めリング７は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、円周方向に二分割以上（図示例では３分割）に分割され、かつ外周に配管Ｐの内径より径小の食込み歯１８と該食込み歯１８より径小の周溝１９とが軸方向に並べて形成される。そして、この二分割以上に分割された抜止めリング７は、組立て、挿入時にリング形状を保持する目的のためにだけに、周溝１９に１巻き半程度の細いばね鋼線等からなるスナップリング２０をはめ込むことにより拡縮変形可能なリング状に保持される。この抜止めリング７はこれの中央孔２１を圧縮用リング６のボス１７に挿入することにより該ボス１７上に支持される。図示例では食込み歯１８が抜止めリング７の外周に２条形成され、この食込み歯１８，１８間に周溝１９が形成されている。食込み歯１８は、前方に向かって窄まり状のテーパ面１８ａと軸心に対し直角の直壁面１８ｂとを有する鋸歯形状に形成されている。

ここで注目すべき点は、抜止めリング７は、後述する押さえカラー８の小さい押さえ力でも容易に拡径変形できるように、円周方向に二分割以上に分割し、組立て、挿入時におけるリング形状保持の目的のためにだけに拡縮変形自在な細いスナップリング２０で保持してある点である。また、抜止めリング７の内周の前方開口端には、圧縮用リング６の後方窄まり状のテーパ面６ｂに面接触するテーパ２１ａを、後方開口端の内周には、後述する押さえカラー８の前方窄まり状のテーパ面２２と面接触するテーパ面２１ｂをそれぞれ形成することにより、押さえカラー８の小さい押さえ力でも抜止めリング７が圧縮用リング６側へ押されながら更に拡径変形し易くしている。

押さえカラー８は、図１に示すように、配管Ｐの内径より径小の外径を有し、前端に前方窄まり状のテーパ面２２を設けており、テーパ面２２の先端中央には圧縮用リング６のボス１７の外径より僅かに径大の内径をもつ径大中央孔２４を設け、この径大中央孔２４の後端に、ボルト４の軸部２の外径より僅かに径大の径小中央孔２５を段部２６を介して連通状に形成している。また押さえカラー８の後端中央には、後述するように一次シールリング９を支持するボス２７を一体に突設している。

一次シールリング９は、図１に示すように、配管Ｐの内径より僅かに径大の外径を有するスポンジやゴム等からなり、その内径部９ａを押さえカラー８のボス２７上に嵌合することによりその後面９ｂが押さえカラー８のボス２７の後端より後方へ突出するよう該ボス２７上に支持されている。

環状リテーナ１０は、図１に示すように、配管Ｐの内径より径小の外径を有し、ボルト４の軸部２の外径より僅かに径大の中央孔２６を有して、一次シールリング９の後方へ突出する軸部２に挿通される。この環状リテーナ１０は押しナット１１の押圧力を受けて一次シールリング９を押さえカラー８の後端との間で圧縮させて拡径変形させるためのものである。

押しナット１０は、図１に示すように、環状リテーナ１０から突出するボルト４の軸部２の後端部（雄ねじ部）に螺合される。押しナット１１の後端部にはピン２８が直交状に挿通固定され、このピン２８を有する押しナット１１の後端部には、配管Ｐの管端開口部の外部から該管P内に差し込まれる長さ調整可能なパイプや棒材等からなる公知の治具J（図３（ｃ）参照）の先端部が抜き差し可能に連結され、配管Ｐの外で治具Jを回転操作することにより押しナット１１に回転力を加えることができるようにしてある。なお、図３（ｃ）に示すように、治具Jの先端部にはピン２８に係脱可能なＺ字形状の切欠２９を形成している。

次に、上記構成の閉塞継手１で配管Ｐ内を閉塞する施工手順について図３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

まず、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、地中に埋設されている配管Ｐの管端開口部に周知のノーブローバッグ（図示せず）を被せ、このノーブローバッグ内で前記管端開口部から配管Ｐ内に、頭部３を先頭にして閉塞継手１を一次シールリング９が該管端開口部内に入るまで挿入する。すると、一次シールリング９の外周部が配管Ｐの内面で圧縮され、一次的に管P内がシールされるとともに、その圧縮の反力により配管Pの内面との接触面間で摩擦力が発生する。その一次シールリング９の配管P内面との接触面間での摩擦により回り止め状態が得られる。

次いで、この一次シールリング９によるシールおよび回り止め状態下で、前記ノーバッグを外し、同図（ｃ）のように配管Ｐの外部から治具Ｊで閉塞継手１を配管P内の所定位置にまで押し込む。しかる後、治具Jの回転操作により押しナット１１を回転させて締め込む。この締め付けに伴い押しナット１１の先端で環状リテーナ１０、一次シールリング９を介して押さえカラー８が抜止めリング７に押付けられる。すると、押さえカラー８のテーパ面２２が抜止めリング７内周の後端開口部に嵌入する。これにより抜止めリング７が拡径変形し、食込み歯１８を配管Ｐの内面に接触係合させる。その際、抜止めリング７は円周方向に二分割以上に分割され、拡縮変形可能な細いスナップリング２０で拡縮変形可能なリング状に保持されているだけであるので、押しナット１１の軽い締込みでも抜止めリング７が拡径し、配管Ｐ内面に接触係合させることができる。

更に、押しナット１１を締め込むと、同図（ｄ）のように、環状リテーナ１０、一次シールリング９を介して抜止めリング７が押さえカラー８で内奥へ押し動かされながら食込み歯１８を配管Ｐ内面に深く食込ませて行き、これにより回り止め状態と抜止め状態が次第に増強されながら、ボルト４の頭部３が圧縮用リング６側に引き寄せられる。これにより二次シールリング５が圧縮用リング６のテーパ面５ａと頭部３のテーパ面３ａとの間で挟持され軸方向に圧縮しながら径方向外方へ拡径し、該二次シールリング５の隆起部１５の外径部が配管Ｐの内面に密着して配管Ｐ内を閉塞シールする。シール後は治具Ｊを配管Ｐ内から取り出す。最後に、従来通り、配管Ｐ内に内面カッター（図示せず）を挿入し、閉塞継手１の背部において、配管Ｐを内部から切断する。
このように配管Ｐ内が閉塞継手１で閉塞シールされた状態は抜止めリング７による抜止め作用によって恒久的に持続することができる。

本発明の一実施例を示す配管内用の閉塞継手の断面図である。 （ａ）は図１の閉塞継手に使用する抜止めリングの正面図、（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は図１の閉塞継手の施工順を示す作動説明図である。 従来例の閉塞継手により配管内を閉塞した状態の断面図である。 図４の閉塞継手の断面図である。

符号の説明

Ｐ 配管
１ 閉塞継手
２ 軸部
３ 頭部
３ａ 頭部のテーパ面
４ ボルト
５ 二次シールリング
６ 圧縮用リング
６ａ 圧縮用リングの前方窄まり状のテーパ面
６ｂ 圧縮用リングの後方窄まり状のテーパ面
７ 抜止めリング
８ 押さえカラー
９ 一次シールリング
１０ 環状リテーナ
１１ 押しナット
１３，１４ 断面皿形の凹部
１８ 食込み歯
１９ 周溝
２０ スナップリング
２１ａ 抜止めリング内周の前方開口端のテーパ
２１ｂ 抜止めリング内周の後方開口端のテーパ
２２ 押さえカラーのテーパ面

Claims (3)

1. 配管の管端開口部から該管内の所定位置にまで挿入され配管内を閉塞する配管内用の閉塞継手において、
   前記配管内に頭部を先頭にして挿入される頭部付きボルトを備え、
   前記ボルトには、この頭部から軸部の後端に向かって順に、配管の内径より径小の外径を有する弾性変形可能な二次シールリング、配管の内径より径小の外径を有する圧縮用リング、配管の内径より径小の外径を有する抜止めリング、配管の内径より径小の外径を有する押さえカラー、配管の内径より僅かに径大の外径を有する一次シールリング、および配管の内径より径小の外径を有する環状リテーナが並べて挿通されており、
   前記環状リテーナから突出した前記軸部の後端部に押しナットを螺合させており、
   前記抜止めリングは、円周方向に二分割以上に分割され、かつ、外周に食込み歯と該食込み歯より径小の周溝とが軸方向に並べて形成されるとともに、前記周溝にはめ込まれた拡縮変形可能な細いスナップリングで拡縮変形可能なリング状に保持されており、
   前記押さえカラーは前端に前記抜止めリングの内周の後端開口部に嵌入可能な前方窄まり状のテーパ面を設けており、前記押しナットの締付けに伴い前記テーパ面が前記抜止めリング内周の後端開口部に嵌入することにより前記抜止めリングを拡径変形させて該抜止めリングの食込み歯が前記配管の内面に接触係合するようにしてあり、
   前記圧縮用リングは前記押しナットの締付けに伴い前記ボルトの頭部との間で前記二次シールリングを挟持して該二次シールリングを拡径変形させて該二次シールリングの外径部が前記配管の内面に密着するようにしてあることを特徴とする、配管内用の閉塞継手。
2. 前記二次シールリングは前後両端面にそれぞれ外方に向かって漸次拡開する断面皿形の凹部を有するとともに、外周に少なくとも一つ以上の隆起部を有する形に形成され、前記前端面の断面皿形の凹部は前記ボルトの頭部の後端面に形成された後方窄まり状のテーパ面に面接触し、前記後端面の断面皿形の凹部は前記圧縮用リングの前端面に形成された前方窄まり状のテーパ面に面接触し、前記隆起部の外径部は前記配管の内面に密着させている、請求項１記載の配管内用の閉塞継手。
3. 前記抜止めリングの内周の前方開口端には前記圧縮用リングに形成された後方窄まり状のテーパ面に面接触するテーパを、後方開口端には前記押さえカラーの前方窄まり状のテーパ面と面接触するテーパ面をそれぞれ形成している、請求項１又は２記載の、配管内用の閉塞継手。
   

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