JP2010053985A - サドル付分水栓 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスケットが内周側に張り出すことなくこのガスケットによるシール性を飛躍的に向上させることができ、また、塗装の膜厚に影響を受けることがなく、ガスケットの押圧量を一定に確保できるサドル付分水栓を提供する。
【解決手段】配水管２０固定用のサドル２１と分水栓本体２２より成るサドル付分水栓である。このサドル付分水栓は、分水栓本体２２の下面に設けたガスケット室２３内に環状ガスケット２４を装着すると共に、このガスケット２４の上面３１と接触する分水栓本体２２の下面２９外周側に押圧突部３０を設け、この押圧突部３０でガスケット２４外周側の圧縮率を上げるようにしている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、水道管から給水管を分岐する際に用いるサドル付分水栓に関する。

一般に、地中に埋設されている水道管から給水支管を分岐させる場合にはサドル付分水栓が用いられる。そして、このサドル付分水栓の固定用サドルと分水栓本体との取付構造には、ねじ式とフランジ式とがある。
ねじ式サドル付分水栓１は、図６に示すように、止水部２に施されたオネジ３とサドル部４に施されたメネジ５とを螺合することにより、サドル部４と止水部２との接合が行なわれる。また、ガスケット部材６は、サドル部４に設けられたガスケット室７内に収納される。同図のねじ式サドル分水栓１においては、ガスケット部材６は、ガスケット室７の上面７ａにより水道管８側に押圧される。

一方、フランジ式サドル付分水栓は、サドル部に止水部のフランジ部が複数のボルトでボルト止めされてサドル部とフランジ部との接合が行なわれる。ガスケット部材は、サドル部に設けられたガスケット室内に収納され、止水部２の下面により水道管側に押圧される。

フランジ式サドル付分水栓の具体例として、特許文献１のサドル付き分水栓がある。図７に示すように、同文献１のサドル付き分水栓１１は、サドル部１２と分水栓本体１３との間に環状保持体１４を有し、この環状保持体１４の下方側に設けられるガスケット室１８内にガスケット部材１５が収納されている。そして、ガスケット部材１５は、環状保持体１４の下面１４ａに押圧される。
このサドル付き分水栓１１は、同じフランジ式である前記サドル付分水栓に比較して全体の高さを低くでき、また、金属製の水道管１６とサドル部１２との電気的接触を防止でき、腐食を防止する等のメリットがある。

また、特許文献２のサドル分水栓は、栓筐の内部に環状締付部材を有し、この環状締付部材下端の鍔部が栓筐の開口の下端縁とは当接せず、その内側に嵌入する構造になっている。ガスケットであるサドルパッキンは、サドルに設けられた収容孔に収容され、上端面が、環状締付部材の下面と栓筐の下面とにより押圧されている。

特開平１０−３０６８９５号公報 特開２００１−２８９３８５号公報

しかしながら、上記の各サドル付分水栓においては、ガスケットは、水道管との当接面が水道管の外形に沿って外周側に広がってしまうと、シール面圧が低下してしまう現象が生じることがあった。この現象は、水道管が小口径の場合、例えば、呼び径４０Ａ、５０Ａ、７５Ａ等の水道管のときに顕著となる。

この場合、例えば、図７のサドル付分水栓１１において、ガスケット部材１５の外側面１５ａを、ガスケット室１８の内壁、すなわち、サドル部１２の筒部１２ｂの内壁１２ｃによって支持することにより、ガスケット部材１５が広がることを防止する構造も考えられる。しかし、サドル部１２は鋳鉄等の鋳物で形成されており、内壁１２ｃは鋳抜勾配であるテーパ面状となっており、寸法公差が大きいことから、サドル部１２の形状に依存することなくガスケット部材１５によるシール面圧を確保できる構造が求められていた。

また、特許文献１や図７のサドル付分水栓１１のようなフランジ式サドル付分水栓は、環状保持体１４の鍔部１４ｂを厚くし、環状保持体１４の下面１４ａによりガスケット部材１５を押圧する量を全面的に増加させることも考えられる。しかし、この場合、ガスケット部材１５が内径側に張り出すように変形する可能性があるため、これが原因となって水道管１６に穿孔穴を設けるための図示しない穿孔機や、穿孔穴に装着される図示しない防食スリーブが、ガスケット部材１５と干渉するおそれがある。

また、同文献２のサドル分水栓は、サドルパッキンの上端面が環状締付部材の下面と栓筐の下面とに当接する構造であるため、ガスケットの押圧量を増やすことは難しくなっている。更に、このサドル分水栓は、環状締付部材と栓筐とによりサドルパッキンを押さえる構造であるためシール性が悪くなるという問題もある。

ところで、上述したサドル付分水栓のうち、特に、フランジ式サドル付分水栓、例えば、図７のサドル付分水栓１１は、サドル部１２の上面１２ａに分水栓１１に形成したフランジ部１７が載置する構造であるため、サドルに防食用の粉体塗装等の塗装を施した場合に、分水栓本体１３との当接面であるサドル部上面１２ａに図示しない塗装の厚みが加わって、分水栓本体１３がサドル部１２に対して上方に離れるようになっている。更に、このときサドル部下面側にも塗装の厚みが加わって、分水栓全体は水道管１６に対しても上方に離れることになる。

このため、例えば、サドル部１２の表面に施される塗装の膜厚が、一般に規定されている膜厚である３００μｍよりも厚い場合などには、分水栓本体１３が水道管１６から離れた位置に配置されるためガスケット部材１５の押圧量が低下し、分水栓本体１３と水道管１６とのシール性が悪化するという問題があった。しかも、塗装の厚みは、気温、湿度、塗装される物品の形状、塗装時間、作業者の技量などに影響を受けるため、全ての製品を同じ塗装厚さに揃えることが困難になっており、ガスケット部材１５によるシール性を一定に保つことが難しくなっている。

本発明は、従来の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、ガスケットが内周側に張り出すことなくこのガスケットによるシール性を飛躍的に向上させることができ、また、塗装の膜厚に影響を受けることがなく、ガスケットの押圧量を一定に確保できるサドル付分水栓を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、配水管固定用のサドルと分水栓本体より成るサドル付分水栓において、分水栓本体の下面に設けたガスケット室内に環状ガスケットを装着すると共に、このガスケットの上面と接触する分水栓本体の下面外周側に押圧突部を設け、この押圧突部でガスケット外周側の圧縮率を上げるようにしたサドル付分水栓である。

請求項２に係る発明は、押圧突部の段差部位をテーパとしたサドル付分水栓である。

請求項３に係る発明は、分水栓本体は、サドルに設けた支受部と当該分水栓本体に設けたフランジ部とを結合したフランジ式であるサドル付分水栓である。

請求項４に係る発明は、押圧突部は環状突部であり、この環状突部は、分水栓本体に内蔵した止水機構を保持するブッシュの下面外周側に環状に突設したサドル付分水栓である。

請求項５に係る発明は、押圧突部は環状突部であり、この環状突部は、分水栓本体のガスケット室の上面に露出したボデーの露出部、又は、この露出部と分水栓本体に内蔵した止水機構を保持するブッシュの下面とより成るサドル付分水栓である。

請求項１に係る発明によると、ガスケットが内周側に張り出すことなくこのガスケットによるシール性を向上させることができるサドル付分水栓である。このため、例えば、異なる呼び径の水道管に対しても、ガスケットを適正な押圧状態に押圧した状態で水道管に装着することができ、延いては、異なる呼び径の水道管に対して１つのガスケットを共用することも可能である。また、塗装の膜厚に影響を受けることがなく、ガスケットの押圧力を一定に確保して漏れを防ぎながら分岐配管可能なサドル付分水栓である。

請求項２に係る発明によると、押圧突部がガスケット上面外周側に強固に当接し、この押圧突部とガスケットとのシール性を一層向上させることができるサドル付分水栓である。

請求項３に係る発明によると、分水栓本体とサドルとの電気的な導通を防いで異種金属腐食の発生を防止できるサドル付分水栓である。また、地震などの外力に対する強度が高く、サドルに対する分水栓本体の取付方向を変換することも可能な機能的に優れたサドル付分水栓である。

請求項４に係る発明によると、環状突部により均一な押圧力を発揮してシール性を向上させながら、ブッシュ単体によりガスケット上面外周側を押圧することでより高いシール性を確保できるサドル付分水栓である。

請求項５に係る発明によると、環状突部により均一な押圧力を発揮してシール性を向上させながら、ボデーの露出部で直接ガスケットを押圧したりブッシュを薄型に設けることができる構造により、分水栓本体の高さを低く抑えて全体のコンパクト化を図ることができるサドル付分水栓である。

以下に、本発明におけるサドル付分水栓の好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１、２に示すように、本発明のサドル付分水栓は、配水管２０を分岐するために用いられ、この配水管２０固定用のサドル２１と分水栓本体２２とより成っている。また、分水栓本体２２の下面側にはガスケット室２３が設けられ、このガスケット室２３内に環状ガスケット２４が装着されている。ガスケット室２３は、サドル２１の筒部２１ｂと、分水栓本体２２の下面と、配水管２０とにより囲まれた領域に形成される。ガスケット２４は、少なくとも分水栓本体２２の下面と、配水管２０との間において押圧されるようになっている。

分水栓本体２２は、ボデー２５を有しており、このボデー２５内には止水機構２６が内蔵されている。この止水機構２６の下方にはブッシュ２７が設けられ、このブッシュ２７により止水機構２６がボデー内に保持される構造になっている。

ブッシュ２７は、略円筒状に形成され、その下方側には環状鍔部２８が形成されている。この環状鍔部２８の下面２９の外周側には、環状突部である押圧突部３０が環状に突設形成され、この押圧突部３０がガスケット２４の上面３１に接触してこのガスケット２４外周側の圧縮率を上げるようになっている。ここで、ガスケット２４の外周側とは、少なくとも、配水管２０とのシール部位となる、ガスケット２４の底部内周縁２４ａよりも外周側の領域、より好ましくは、ガスケット２４の内周に形成された凹部２４ｂよりも外周側の領域をいう。なお、凹部２４ｂは、押圧されたガスケット２４が内側に押し出されることを防止している。

更に、押圧突部３０の段差部位は、略４５°のテーパ３２が設けられており、押圧突部３０は、このテーパ３２を介して押圧突部３０以外の下面２９と繋がっている。テーパ３２と環状突部２８との間には縁部３２ａが形成されている。

押圧突部３０は、例えば、約１ｍｍ程度の厚さでブッシュ２７に環状に形成されているが、この押圧突部３０は、配水管２０の管軸２０ａに直交する位置付近の一部であれば環状以外であってもよい。また、押圧突部３０は、ブッシュ２７の下面２９外周側に形成されればよく、下面２９の最外周側以外であってもよい。

また、ブッシュ２７の環状鍔部２８の外周側には、図示しない平行二面部が形成されており、この平行二面部を図示しないチャック等の締付け工具で把持して締付けることにより、ボデー２５に対してブッシュ２７を着脱できるようになっている。

ブッシュ２７の下面２９内周側には鍔状部３３が突出形成され、この鍔状部３３の外側には凹部３４が設けられている。この凹部３４には、ガスケット２４の一部を挟み込むことが可能になっている。更に、ブッシュ２７の内周側には筒状絶縁体３５が装着され、この筒状絶縁体３５の下部側には包囲部３６が形成されている。この包囲部３６は、鍔状部３３を包囲することが可能になっている。この包囲により、金属材料からなるブッシュ２７を筒状絶縁体３５により水道水から絶縁でき、また、鍔状部３３から放電することが防がれている。
また、ブッシュ２７の上方内周面側には凹状の環状装着部３７、上方外周側にはおねじ３８、このおねじの下方部に装着凹部３９が形成されている。

ガスケット２４は、ブッシュ２７の鍔状部３３への取付け側に内周鍔部４０が形成されている。また、ガスケット２４の上面３１は、略平面状に設けられ、前述したように、この上面３１の外周側を押圧突部３０が押圧できるようになっている。

ボデー２５は、下方側にフランジ部４１を有しており、分水栓本体２２は、このフランジ４１とサドル２１に設けた支受部２１ａとを結合するフランジ式の分水栓となっている。また、フランジ部４１の下方には装着筒部４３が形成されており、この装着筒部４３の内側には、鉛直開口部４４が形成されている。更に、鉛直開口部４４の上方には、図示しない穿孔機や防食スリーブ挿入機を着脱するための開口部４５が形成され、この開口部４５を介して配水管２０を穿孔できるようになっている。また、開口部４５の外周側には雄ネジ部４６が設けられ、この雄ネジ部４６に対して、キャップ５０の雌ネジ部５１が螺着可能になっている。

また、鉛直開口部４４の上方側にはめねじ５２が形成されている。更に、鉛直開口部４４の直交方向には分岐流路５３が設けられ、配水管２０の分岐後には、この分岐流路５３により流路が分岐可能になっている。分岐流路５３の対向位置には、この分岐流路５３と同軸にステム挿着穴５４が形成されている。開口部４５の下方位置には、凹状の環状装着部５５が形成されている。

ボデー２５の止水機構２６は、ボール６０と、ステム６１と、上ボールシート６２と、下ボールシート６３とを有している。
ボール６０は、内部に三方口６４を有しており、ステム６１を介してボデー２５内に装着される。このボール６０は、ステム６１により回転させることにより三方口６４の流路を切換え可能に設けられている。ステム６１は、ステム挿着穴５４に挿着された状態で、先端側にボール６０が取付けられている。

分水栓本体２２を組立てる際には、環状装着部５５に上ボールシート６２を装着した状態で、ボール６０を鉛直開口部４４と分岐流路５３との交差位置に収納し、このボール６０にステム６１を取付ける。続いて、ブッシュ２７の環状装着部３７に下ボールシート６３、装着凹部３９にＯリング６５を装着し、おねじ３８をめねじ５２に螺合することによりブッシュ２７をボデー２５に取付ける。これにより、ボデー２５内部には止水機構２６が構成される。

また、ブッシュ２７の取付け後には、環状鍔部２８の上面側に装着筒部４３の端面側が当接した状態となる。この取付構造により、ブッシュ２７は、ボデー２５とガスケット２４との間に装着される。なお、開口部４５には、キャップ５０が雄ネジ部４６と雌ネジ部５１との螺合により取付けられる。

ガスケット２４は、内周鍔部４０を筒状絶縁体３５の上から凹部３４に挟み込むようにして装着されて鍔状部３３に仮着される。これにより、ガスケット２４は、ブッシュ２７に対して脱落防止が図られる。

組立後の分水栓本体２２は、サドル２１と、配水管２０の下部側への固定用のバンド７０と、このサドル２１とバンド７０とを固定するボルト・ナット７１とを介して配水管２０に装着される。この場合、分水栓本体２２は、フランジ部４１を介してサドル２１の支受部２１ａに載置され、この状態で図示しないボルトにより締付け固定されてサドル２１に固定される。次いで、サドル２１とバンド７０とにより配水管２０を挟んだ状態で、このサドル２１とバンド７０がボルト・ナット７１の締付けにより固定される。

続いて、本発明のサドル付分水栓の上記実施形態における作用を説明する。
図１に示すように、分水栓本体２２を、サドル２１と、バンド７０と、ボルト・ナット７１とを用いて配水管２０に取付けると、ガスケット室２３内に装着されたガスケット２４が配水管２０とブッシュ２７との間に挟まれた状態になる。このとき、ブッシュ２７の下面２９外周側にガスケット２４の上面３１を押圧する押圧突部３０を設けているので、図２に示すように、ボルト・ナット７１を締込んだときに押圧突部３０が上面３１の外周側を押圧する。

このときの力の作用を図２、３において説明すると、押圧突部３０が上面３１の外周側を押圧したときに力Ａが力点Ａ_１の領域に働き、この力Ａは、ガスケット２４と配水管２０の管頂２０ｃとの接点であり、ガスケット２４を最も強く押圧する部位である支点Ｂを中心として働こうとする。その結果、図３の矢印に示した管軸２０ａの管軸方向Ｘと直交する矢印の直交方向Ｙにおいて、ガスケット２４底部と配水管２０との当接位置である作用点Ｃ_１に力Ｃが働く。図２においては、変形前のガスケット２４における支点Ｂを示しており、実際にはガスケット２４の二点鎖線に示した部分は、配水管２０に当接して変形するようになっている。

この場合、押圧突部３０を設けていることにより、この押圧突部３０からガスケット２４に力Ａによる押圧力が集中して加わり、上面３１外周側の圧縮率が向上する。また、押圧突部３０が上面３１外周側に形成されていることから、てこの作用における力点Ａ_１と支点Ｂとの距離を長く確保することで、作用点Ｃ_１に及ぼす力Ｃのモーメントを大きくすることができる。これにより、力Ａが支点Ｂを中心にガスケット２４を外周側から内周側に傾倒させようとする方向に力Ｃが加わり、ガスケット２４は、外周側への広がりが抑えられつつ配水管２０の外周面２０ｂに沿うように密着する。これらの動作により、ガスケット２４が配水管２０に対して密着してシール性が向上する。

更に、押圧突部３０の段差部位をテーパ３２とし、このテーパ３２と環状突部との間には縁部３２ａを形成しているので、この縁部３２ａがガスケット２４に線接触することで強固に当接してシール性をより向上させることができる。しかも、段差部位を、縁部３２ａに向けてテーパ状に形成したテーパ３２としているので、ガスケット２４の圧縮率を徐々に増すことができ、ガスケット２４への当接部位に亀裂が生じることを防ぐことができる。

上記のことから、分水栓本体２２を本来とは異なる呼び径の配水管２０に装着した場合であっても、ガスケット２４がこの配水管２０の外周面２０ｂの形状に沿って変形して優れたシール性を発揮することができる。従って、同一のガスケット２４を異なる呼び径の配水管２０用として利用することもでき、ガスケット２４を共用化することができる。このとき、特に、配水管２０が小口径の場合において、ガスケット２４が内圧により外周側に広がろうとする動きがより効果的に抑えられる。
しかも、ガスケット２４は、圧縮率の増加に伴って内周側に押し出されることがなく、このガスケット２４に対して穿孔機や防食スリーブが干渉するおそれも無い。

更に、本実施形態のフランジ式の分水栓本体２２は、フランジ式の欠点であるサドルの塗装の厚みによるガスケットの押圧量の低下を解消している。すなわち、図２において、サドル２１に塗装を施した場合、分水栓本体２２は、配水管２０から上方に離れた位置に配置されるものの、前述した場合と同様に、ブッシュ２７の押圧突部３０がガスケット２４の上面３１外周側を押圧することにより、ガスケット２４の押圧量が確保され高いシール性が発揮される。

なお、ガスケット２４の内周側においては、内周鍔部４０が筒状絶縁体３５の上から凹部３４に挟み込まれるように取付けられているので、ブッシュ２７の先端側が配水管２０の管頂部位に接触したり、筒状絶縁体３５の上部側に隙間が発生してジャンピング電流が発生したりすることが防がれる。

また、押圧突部３０を設けていることにより、ブッシュ２７の環状鍔部２８の外周側に設けた平行二面部の肉厚もアップするため、締付け工具により締付け易くなり、例えば、製造ラインにおける組立工程において、チャック等による締付け時に二面巾が摩耗しにくくなり、組立性が向上する。

上記においては、押圧突部３０をブッシュ２７の環状鍔部２８の下面２９外周側に設けているが、この環状鍔部２８を省略するようにしてもよい。このときには、図２において、装着筒部４３が破線に示した位置まで延設される。これにより、分水栓本体２２のガスケット室２３の上面に装着筒部４３の端面側であるボデー２５の露出部７２が露出するため、この露出部７２か、又は、この露出部７２と分水栓本体２２に内蔵した止水機構２６を保持するブッシュ２７の下面２９とより押圧突部（環状突部）が構成され、この押圧突部によりガスケット外周側の圧縮率を向上させることができる。

更に、図４においては、ブッシュの他例を示している。上述したブッシュ２７において、最外周側に押圧突部３０を設けていたが、同図のブッシュ７５は、最外周側に突部を形成することなく、外周側の一部の肉厚をアップさせて押圧突部を形成したものである。この場合、図４（ａ）に示すように、押圧突部７６を断面円弧状に突設形成したり、或は、図４（ｂ）に示すように、押圧突部７７を断面略台形状に形成したりすることが望ましい。特に、図４（ｂ）の状態に押圧突部７７を形成した場合には、前記と同様にテーパ７８が形成され、このテーパ７８により一層シール性が向上する。

更に、図５においては、ブッシュの更に他例を示している。図に示すように、このブッシュ８０の押圧突部８１は、ガスケット２４との当接側の一部に形成され、更に、この押圧突部８１は、ブッシュ２７の半径方向において、ガスケット２４による配水管２０への押圧力を高める位置付近のみに形成されている。この場合、ガスケット２４をより配水管２０の外周面２０ｂに沿うように変形させることが可能となる。

本発明のサドル付き分水栓の一実施形態を示した縦断面図である。 図１の一部拡大断面図である。 ガスケットの装着状態を示した模式図である。 ブッシュの他例を示す縦断面図である。 ブッシュの更に他例を示す一部省略底面図である。 従来のねじ式サドル付き分水栓を示した縦断面図である。 従来のフランジ式サドル付き分水栓を示した縦断面図である。

符号の説明

２０ 配水管
２１ サドル
２１ａ 支受部
２２ 分水栓本体
２３ ガスケット室
２４ ガスケット
２６ 止水機構
２７ ブッシュ
２９ 下面
３０ 環状突部（押圧突部）
３１ 上面
３２ テーパ
４１ フランジ部
７２ 露出部

Claims (5)

1. 配水管固定用のサドルと分水栓本体より成るサドル付分水栓において、前記分水栓本体の下面に設けたガスケット室内に環状ガスケットを装着すると共に、このガスケットの上面と接触する分水栓本体の下面外周側に押圧突部を設け、この押圧突部で前記ガスケット外周側の圧縮率を上げるようにしたことを特徴とするサドル付分水栓。
2. 前記押圧突部の段差部位をテーパとした請求項１に記載のサドル付分水栓。
3. 前記分水栓本体は、サドルに設けた支受部と当該分水栓本体に設けたフランジ部とを結合したフランジ式である請求項１に記載のサドル付分水栓。
4. 前記押圧突部は環状突部であり、この環状突部は、前記分水栓本体に内蔵した止水機構を保持するブッシュの下面外周側に環状に突設した請求項１乃至３の何れか１項に記載のサドル付分水栓。
5. 前記押圧突部は環状突部であり、この環状突部は、前記分水栓本体のガスケット室の上面に露出したボデーの露出部、又は、この露出部と前記分水栓本体に内蔵した止水機構を保持するブッシュの下面とより成る請求項１乃至３の何れか１項に記載のサドル付分水栓。

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