JP2015190594A - 分岐継手 - Google Patents

Abstract

【課題】シールプラグの操作性が低下するのを防ぐ分岐継手を提供する。
【解決手段】本発明の分岐継手は、本管の外周面に固着される円弧板状のサドル部と、前記サドル部と一体成形され、内周面に雌ネジ部が形成された分岐筒部と、前記分岐筒部の外周面に一体成形された筒状の枝管接続部と、前記分岐筒部内に、前記分岐筒部の軸線方向に進退自在に設けられたシールプラグ２０とを備え、シールプラグ２０には、外周面に前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部１６が形成され、シールプラグ２０の上端２０ａからシールプラグ２０の軸線Ｏ２に沿って凹み、シールプラグ２０を前記分岐筒部内で回転させる工具Ｊを係合可能な工具係合部２５が形成された工具挿入穴２４が形成され、工具係合部２５は、工具Ｊに対応する寸法に形成された第１係合部２６と、第１係合部２６と相似形状で、第１係合部２６に対し寸法が拡大された第２係合部３０とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、サドル付きの分岐継手に関する。

水道管、ガス管等を分岐する手段として、サドル付きの分岐継手が用いられている。この分岐継手は、水やガス等の流体を本管に流通させた状態で枝管の取り付け又は取り外しを行うことができるものである。

例えば、特許文献１に記載の分岐継手は、本管の外周面に固着される円弧板状のサドル部と、サドル部の外周面に一体成形された筒状の分岐筒部と、分岐筒部の外周面に垂直に一体成形された筒状の枝管接続部と、分岐筒部内に、分岐筒部の軸線方向に進退自在に設けられたシールプラグとを備えている。
このような分岐継手は、分岐筒部内でシールプラグを分岐筒部の軸線方向に進退させることで、本管からの流体の流入を遮断したり、本管から分岐筒部を経て枝管接続部に流体を流したりすることができる。
ここで、シールプラグは、製造時の成形性などを考慮し、塩化ビニール樹脂等の樹脂で形成されている。

特許文献１に記載のように、シールプラグを分岐筒部内で軸線方向に進退させるには、シールプラグに形成された係合穴に、六角レンチ等の工具を挿入して係合させ、工具を回す。すると、工具とともにシールプラグが中心軸周りに回転し、シールプラグが分岐筒部内で軸線方向に進退する。

特開２０１１−２２６４９８号公報

ところで、シールプラグは樹脂製であるため、例えば７０度以上の高温化にさらされると体積の収縮が生じることがある。したがって、気温，設置環境又は流体の温度等により、シールプラグ全体が収縮し、工具の係合穴への挿入が困難となり、シールプラグの操作性が低下することがあった。
そこで本発明は、シールプラグの工具係合部への工具の係合を確実に行い、シールプラグの操作性が低下するのを防ぐ分岐継手を提供する。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明に係る分岐継手は、本管の外周面に固着される円弧板状のサドル部と、前記サドル部と一体成形され、内周面に雌ネジ部が形成された分岐筒部と、前記分岐筒部の外周面に一体成形された筒状の枝管接続部と、前記分岐筒部内に、前記分岐筒部の軸線方向に進退自在に設けられたシールプラグと、を備え、前記シールプラグには、外周面に前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されているとともに、前記シールプラグの上端から前記シールプラグの軸線に沿って凹み、前記シールプラグを前記分岐筒部内で回転させる工具を係合可能な工具係合部が形成された工具挿入穴が形成され、前記工具係合部は、前記工具に対応する寸法に形成された第１係合部と、この第１係合部と相似形状で、前記第１係合部に対し寸法が拡大された第２係合部と、を備えていることを特徴とする。
このような構成によれば、第１係合部と相似形状で、第１係合部に対し寸法が拡大された第２係合部が形成されているので、シールプラグの収縮により第１係合部が縮小してしまった場合に、工具を第２係合部に係合させることができる。

また、前記第２係合部は、前記工具挿入穴の軸線に直交する断面の開口面積が前記シールプラグの上端側から下端側に向かって漸次縮小したテーパ状に形成されていてもよい。
このような構成によれば、第１係合部が縮小してしまった場合、テーパ状の第２係合部のいずれかの部分に工具を係合させることができる。

また、前記第２係合部は、前記工具挿入穴の軸線に沿って一定の寸法で形成されていてもよい。
この構成により、分岐継手に流体を流し、シールプラグの全体が収縮した際に、第２係合部に工具が係合するようにする。このためには、分岐継手の使用環境に応じて、第２係合部の内形寸法を設定しておく。これにより、シールプラグが収縮した際に、工具が一定長にわたって第２係合部に係合し、工具の係合を確実に行うことができる。

また、前記第２係合部は、前記工具係合部の上端から下端までの全長に対し、前記工具係合部の上端から一部の領域に形成されていてもよい。
このような構成によれば、シールプラグが収縮しない状態では、第１係合部に工具を確実に係合させることができる。

また、前記工具係合部の内壁面が、金属製で筒状のインサート部材により形成されているようにしてもよい。
このような構成によれば、工具係合部の内形寸法が温度などによって変動するのを抑えることができる。

また、前記シールプラグが、繊維強化プラスチック又は非晶性エンジニアリングプラスチックにより形成されているようにしてもよい。
このような構成によれば、工具係合部の内形寸法が温度などによって変動するのを抑えることができる。

本発明の分岐継手によれば、シールプラグの全体が収縮することにより第１係合部が縮小してしまった場合に、工具を第２係合部に係合させることで、工具の工具係合部への係合を確実に行い、シールプラグの操作性が低下するのを防ぐことができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る分岐継手を閉栓させた状態を示す縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る分岐継手を分解して示した縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る分岐継手のシールプラグの構成を示す図であり、（ａ）はシールプラグの軸線に沿った断面図、（ｂ）はシールプラグの平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る分岐継手を開栓させた状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る分岐継手のシールプラグの構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る分岐継手のシールプラグの構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る分岐継手のシールプラグの変形例の構成を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明による分岐継手を実施するための形態について説明する。なお、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る分岐継手Ａを示す断面図である。図２は、上記分岐継手Ａを分解して示した縦断面図である。

図１，図２に示すように、分岐継手Ａは、サドル部２と、分岐筒部３及び枝管接続部４を有した継手本体５と、シールプラグ２０と、シールキャップ７と、を備えており、ポリエチレン等の合成樹脂を用いて形成されている。

サドル部２は、円弧板状をなし、分岐継手Ａを設置する対象である本管１の外周面１ａに軸線Ｏ３を共通にして固着される。この実施形態において、分岐継手Ａはエレクトロフュージョン継手であり、サドル部２の内周面側には、ニクロム線などの電熱線（不図示）が埋設されている。さらに、サドル部２には、電熱線の両端部にそれぞれ接続して一対のターミナルピン（不図示）が設けられている。これら一対のターミナルピンは、サドル部２の外周面２ａから径方向外側に突設されている。また、ターミナルピンを保護するとともにコントローラ（通電装置）のケーブルコネクタを取り付けるための筒状のコネクタ取付部（不図示）が、各ターミナルピンの軸線を中心に、サドル部２の外周面２ａから径方向に突出して一体に設けられている。

分岐筒部３は、円筒状に形成されている。この分岐筒部３は、サドル部２の周方向及び軸線Ｏ３方向の中央に下端を繋げて一体成形され、サドル部２の外周面２ａから径方向外側に突出するよう設けられている。
分岐筒部３の内孔は、サドル部２の内周面２ｂに開口するように形成されている。また、この分岐筒部３の上端３ｂから下端３ｃ側までの部分には、内周面３ｄに雌ネジ部８が形成されている。

また、分岐筒部３には、雌ネジ部８の上方に上方シール部９が形成されている。上方シール部９は、軸線Ｏ１方向に沿う滑らかな円周面９ａとされている。更に、分岐筒部３には、雌ネジ部８の下方に下方シール部１０が形成されている。下方シール部１０は、軸線Ｏ１方向に沿う滑らかな円周面１０ａとされ、内周面３ｄを縮径して形成されている。
分岐筒部３の上端３ｂ側の外周面３ａには、シールキャップ７を螺合して取り付けるための雄ネジ部１１が形成されている。

枝管接続部４は、円筒状に形成されている。この枝管接続部４は、分岐筒部３の外周面３ａに一端を繋げて一体成形されている。枝管接続部４は、分岐筒部３の下端３ｃ側において、その内孔が分岐筒部３の内孔に連通するように設けられている。また、この枝管接続部４は、分岐筒部３の径方向外側に向かって、その軸線Ｏ４をサドル部２の軸線Ｏ３及び分岐筒部３の軸線Ｏ１の双方に直交する方向に設けられている。

シールプラグ２０は、分岐筒部３内に、分岐筒部３の軸線Ｏ１方向に進退自在に備えられている。
このシールプラグ２０は、図３に示すように、外形が略円柱状に形成されている。シールプラグ２０の上端２０ａ側及び下端２０ｂ側には、上部保持溝１２と下部保持溝１３とが形成されている。上部保持溝１２及び下部保持溝１３は、外周面２０ｃから径方向内側に凹み、周方向に連続する環状に形成されている。
そして、上部保持溝１２に上部Ｏリング１４が、下部保持溝１３に下部Ｏリング１５がそれぞれ嵌合して取り付けられている。

また、シールプラグ２０の上端２０ａと下部保持溝１３の間の中間部分の外周面２０ｃには、雄ネジ部１６が形成されている。シールプラグ２０は、雄ネジ部１６を図１に示す分岐筒部３の雌ネジ部８に螺合させて、図１に示す分岐筒部３内で軸線Ｏ２周りに回転することにより、軸線Ｏ２方向に進退するようになっている。

また、シールプラグ２０には、上端２０ａから下端２０ｂ側に向けて凹む工具挿入穴２４が軸線Ｏ２方向に形成されている。この工具挿入穴２４において、シールプラグ２０の上端２０ａ側の一部が、工具係合部２５となっている。
工具係合部２５は、軸線Ｏ２に直交する断面の開口形状が、シールプラグ２０を分岐筒部３内で回転させるための工具Ｊの先端部を挿入し、係合可能な形状（本実施形態では、六角レンチを嵌合させる先端ビットの形状）になっている。

工具挿入穴２４において、工具係合部２５の奥側は軸線Ｏ２に直交する断面の径が一定の円周面と、同断面の径が漸次縮小するテーパ状の円周面とにより、工具Ｊを挿入させて支持する工具支持部２７を形成している。
工具Ｊは、工具挿入穴２４に挿入させる先端部を有している。工具Ｊの先端部は、多角形状（本実施形態では六角）に形成されることにより工具係合部２５と係合してシールプラグ２０を回転させる多角形部２８と、周方向にパッキンＰを具備し工具支持部２７に挿入された際に工具支持部２７に密着し工具Ｊの抜けを防止する円柱部２９と、を備えている。

工具係合部２５は、シールプラグ２０が収縮していない場合に工具Ｊを係合させる、工具Ｊの外形に対応する寸法に形成された第１係合部２６と、この第１係合部２６と相似形状で、第１係合部２６に対し寸法が拡大された第２係合部３０と、を備えている。

この実施形態において、第２係合部３０は、シールプラグ２０の上端２０ａ側から下端２０ｂ側に向かって、断面の開口面積が漸次縮小するテーパ部３１とされている。また、テーパ部３１は、工具係合部２５の上端２０ａから下端２０ｂまでの全長に対し、工具係合部２５の上端２０ａから一部（すなわち第１係合部２６の上方）の領域に形成されている。ここで、テーパ部３１の傾斜角度は、工具係合部２５の内形寸法に対し、例えば２／１０００〜５０／１０００程度とするのが好ましい。

図１に示すように、シールキャップ７は、分岐筒部３の上端３ｂ側の開口部に対し、着脱可能に取り付けられている。

以上のように構成された分岐継手Ａにおいて、開閉操作を行うには、シールキャップ７を分岐筒部３の上端３ｂから取り外し、シールプラグ２０の工具係合部２５に、六角レンチなどの工具Ｊを挿入し係合させる。

このとき、図３に示すように、第１係合部２６よりも上端２０ａ側に、第１係合部２６と相似形状の断面の開口形状で第１係合部２６よりも内形寸法が大きい第２係合部３０が形成されているので、シールプラグ２０が収縮することにより第１係合部２６が工具Ｊの多角形部２８の断面積よりも縮小してしまった場合に、工具Ｊを第２係合部３０に係合させることができる。

また、第２係合部３０は、テーパ部３１であるので、第１係合部２６が縮小してしまった場合に、第１係合部２６の形状を上端２０ａに向けて拡大させたテーパ部３１のいずれかの部分に工具Ｊを係合させることができる。

なお、本実施形態において、工具Ｊの円柱部２９は、多角形部２８が第２係合部３０に係合した場合にも、少なくとも１つのパッキンＰが工具支持部２７内に挿入されて工具Ｊの抜けを防止して固定することができる長さに設定されている。したがって、多角形部２８の第２係合部３０への係合面積が限定的であっても、工具Ｊは、工具挿入穴２４内において安定的に固定され、多角形部２８と工具係合部２５との係合させることができ、シールプラグ２０の操作性が低下し難くなっている。

また、第２係合部３０は、工具係合部２５の上端２０ａから一部の領域に形成されている。この構成により、シールプラグ２０が収縮しない場合は、第２係合部３０よりも下方の第１係合部２６に工具Ｊを確実に係合させることができる。

工具Ｊを工具係合部２５に係合させた後、工具Ｊを作業者が回転させることによってシールプラグ２０を一方向に回転させ、図１に示す分岐筒部３の所定の下方位置までシールプラグ２０を下げると、本管１と枝管接続部４との間を遮断した閉栓状態になる。この閉栓状態では、下部Ｏリング１５が分岐筒部３の下方シール部１０の円周面１０ａに横方向に付勢して密着し、流体がシールプラグ２０の外周面２０ｃと分岐筒部３の内周面３ｄとの間を通じて外部に漏出することが防止される。

また、工具Ｊでシールプラグ２０を他方向に回転させて図４に示す所定の上方位置まで引き上げると、分岐継手Ａが開栓状態になり、本管１に形成された穿孔部１９を通じて本管１と枝管１８との間で流体を流通させることができる。このとき、シールプラグ２０の上部Ｏリング１４が平滑な円周面に形成された分岐筒部３の円周面９ａに横方向に付勢して密着し、流体がシールプラグ２０の外周面２０ｃと分岐筒部３の内周面３ｄの間を通じて外部に漏出することが防止される。

以上のように、シールキャップ７を取り外し、工具Ｊによってシールプラグ２０を軸線Ｏ２方向に進退させるだけで、任意に本管１と枝管１８との間を遮断又は開放することができる。（すなわち閉栓状態又は開栓状態にすることができる）。

そして、分岐継手Ａによれば、シールプラグ２０の全体が収縮することにより第１係合部２６が工具Ｊの先端ビットの断面積よりも縮小してしまった場合に、工具Ｊをテーパ部３１からなる第２係合部３０に係合させることができる。また、シールプラグ２０が収縮していない場合には、第２係合部３０よりも奥側の第１係合部２６に工具Ｊを確実に係合させることができる。

すなわち、分岐継手Ａによれば、シールプラグ２０の全体が収縮した場合及び収縮しない場合のいずれの場合にも、工具Ｊを工具係合部２５に確実に係合させることができ、どのような環境下でもシールプラグ２０の操作性が低下するのを防ぐことができるという効果が得られる。

（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる分岐継手の第２の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第２の実施形態においては、上記第１の実施形態に対し、第２係合部３０の構成が異なるのみであるので、上記第１の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。

図５は、本実施形態において上記分岐継手Ａのシールプラグ２０の構成を示す縦断面図である。
図５に示すように、本実施形態の工具係合部２５は、その最下端（工具係合部２５の下限の位置）を第１係合部２６として、その開口形状を工具Ｊの先端の断面形状と同形状（かつ略同寸法）としている。そして、工具係合部２５は、第１係合部２６から立ち上がる軸線Ｏ２周りに沿う壁面（すなわち工具係合部２５の最下端から上端２０ａまでの壁面）の全体を第２係合部３０として、第１係合部２６と相似形状で上端２０ａに向かって漸次拡大するテーパ形状としている。
なお、テーパ部３２の傾斜角度は、第１係合部２６の内形寸法に対し、例えば２／１０００から５０／１０００程度とするのが好ましい。

このような構成によれば、工具係合部２５全体がテーパ形状の第２係合部３０となっているので、シールプラグ２０の全体が収縮しても、工具Ｊを第２係合部３０のいずれかの箇所に係合させることができる。

したがって、上述したような分岐継手Ａによれば、シールプラグ２０が収縮することにより工具係合部２５が縮小してしまった場合に、工具Ｊをテーパ部３２からなる第２係合部３０に係合させることで、工具Ｊの工具係合部２５への係合を確実に行い、シールプラグ２０の操作性が低下するのを防ぐことができるという効果が得られる。

（第３の実施形態）
次に、本発明にかかる分岐継手の第３の実施形態について図６を用いて説明する。なお、以下に説明する第３の実施形態においては、上記第１，第２の実施形態に対し、第２係合部の構成が異なるのみであるので、上記第１，２の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。

図６は、本実施形態において上記分岐継手Ａのシールプラグ２０の構成を示す断面図である。
この図６に示すように、シールプラグ２０は、工具係合部２５に、第１係合部２６と、断面形状が第１係合部２６と相似形状で、第１係合部２６に対し断面の開口面積（内形寸法）が拡大された第２係合部３０とを備えている。

この実施形態において、第２係合部３０は、工具挿入穴２４の軸線Ｏ２に沿って一定の内形寸法を有したストレート部３３及びテーパ部３４を備えている。この場合、分岐継手Ａに流体を流し、シールプラグ２０が所定寸法で収縮した場合に、ストレート部３３からなる第２係合部３０に工具Ｊが係合するようにする。そのために、ストレート部３３の内形寸法は、所定の使用環境下（使用雰囲気の温度、流体温度）でシールプラグ２０が収縮したときに、ストレート部３３が工具Ｊに係合する寸法に設定しておくことが好ましい。
また、第２係合部３０は、工具係合部２５の上端２０ａから下端２０ｂまでの全長に対し、工具係合部２５の上端２０ａから一部の領域で第１係合部２６よりも上端２０ａ側に形成されている。

このような構成によれば、シールプラグ２０の全体が収縮することにより工具係合部２５が略想定された寸法で縮小してしまった場合に、工具Ｊをストレート部３３に係合させることができる。したがって、この実施形態の分岐継手Ａによれば、シールプラグ２０が収縮した際に、このストレート部３３において一定長に亘って工具Ｊを確実に係合させることができ、分岐継手Ａの操作性が低下することをより確実に抑えることができるという効果が得られる。

また、工具係合部２５は、テーパ部３４を有しているため、シールプラグ２０の全体が収縮することにより工具Ｊが第１係合部２６にもストレート部３３にも係合し難い場合に、工具Ｊをテーパ部３４に係合させることができる。

また、第２係合部３０は、工具係合部２５の上端２０ａから一部の領域に形成されているようにした。この構成によれば、シールプラグ２０が収縮していない場合に、第２係合部３０よりも奥側の第１係合部２６に工具Ｊを確実に係合させることができる。

したがって、本実施形態の分岐継手Ａによれば、シールプラグ２０が収縮した際に、工具Ｊを第２係合部３０のストレート部３３において一定長に亘って係合させることができるとともに、シールプラグ２０が収縮していない場合にも的確に対応できる。したがって、本実施形態の分岐継手Ａは、工具Ｊの操作性の低下をより有効に防止することができるという効果が得られる。

なお、上記第３の実施形態において、一段のストレート部３３からなる第２係合部３０を設けたが、第２係合部３０は、第１係合部２６に対して相似形状で、下方から上方に向けて段階的に拡大された複数段のストレート部３３が形成されたものであってもよい。

（その他の実施形態）
なお、本発明の分岐継手は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
図７は、上記各実施形態で示したシールプラグ２０の変形例の構成を示す断面図である。
例えば、図７に示すように、工具係合部２５の内壁面３６が、金属製で筒状のインサート部材３６により形成されていてもよい。なお、このインサート部材３６は、工具係合部２５のみに設けられていてもよい。
このような構成にすると、工具係合部２５の内形寸法が温度等によって変動するのを抑えることができ、工具係合部２５への工具Ｊの係合を確実に行うことができる。

また、シールプラグ２０を、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）や非晶性エンジニアリングプラスチック等の熱収縮率の低い材料により形成されていてもよい。繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）としてはＣＦＲＰやＧＦＲＰ，非晶性エンジニアリングプラスチックとしては、ポリカーボネートやｍＰＰＥ等を用いることができる。このような構成によっても、工具係合部２５の内形寸法が温度などによって変動するのを抑えることができ、工具係合部２５への工具Ｊの係合を確実に行うことができる。

さらに、例えば工具係合部２５を断面六角形状としたが、これに限らない。例えば、断面矩形、あるいはその他の多角形状としてもよいし、Ｔ字、十字型、星型等としてもよい。
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１ 本管
１ａ 外周面
２ サドル部
３ 分岐筒部
４ 枝管接続部
８ 雌ネジ部
１６ 雄ネジ部
１８ 枝管
２０ シールプラグ
２０ａ 上端
２０ｂ 下端
２４ 工具挿入穴
２５ 工具係合部
２６ 第１係合部
３０ 第２係合部
３１ テーパ部
３２ テーパ部
３３ ストレート部
３６ インサート部材
Ａ 分岐継手
Ｊ 工具

Claims (6)

1. 本管の外周面に固着される円弧板状のサドル部と、
   前記サドル部と一体成形され、内周面に雌ネジ部が形成された分岐筒部と、
   前記分岐筒部の外周面に一体成形された筒状の枝管接続部と、
   前記分岐筒部内に、前記分岐筒部の軸線方向に進退自在に設けられたシールプラグと、を備え、
   前記シールプラグには、外周面に前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されているとともに、前記シールプラグの上端から前記シールプラグの軸線に沿って凹み、前記シールプラグを前記分岐筒部内で回転させる工具を係合可能な工具係合部が形成された工具挿入穴が形成され、
   前記工具係合部は、前記工具に対応する寸法に形成された第１係合部と、この第１係合部と相似形状で、前記第１係合部に対し寸法が拡大された第２係合部と、を備えていることを特徴とする分岐継手。
2. 前記第２係合部は、前記工具挿入穴の軸線に直交する断面の開口面積が前記シールプラグの上端側から下端側に向かって漸次縮小したテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の分岐継手。
3. 前記第２係合部は、前記工具挿入穴の軸線に沿って一定の寸法で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の分岐継手。
4. 前記第２係合部は、前記工具係合部の上端から下端までの全長に対し、前記工具係合部の上端から一部の領域に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の分岐継手。
5. 前記工具係合部の内壁面が、金属製で筒状のインサート部材により形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の分岐継手。
6. 前記シールプラグが、繊維強化プラスチック又は非晶性エンジニアリングプラスチックにより形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の分岐継手。

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