JP4895585B2 - 流体弁の開栓装置 - Google Patents

Description

本発明は、既設管内の流路を開閉する弁体と、既設管の外方から既設回動軸回りに回動操作可能な既設回動部を端部に有する弁軸と、が少なくとも設けられ、弁軸を回動することで弁体を少なくとも開栓する流体弁に接続される流体弁の開栓装置に関する。

従来の流体弁の開栓装置は、既設回動部に組付け可能な取付け部と、この取付け部と一体に形成される本体部と、回動操作部と、から構成されており、回動操作部の一端が本体部と接続され、他端が回動操作部の回動操作軸と略直交方向に延設されて、操作者が、回動操作部を回動操作軸回りに一方向に全周回動することにより、回動トルクが伝達されて回動操作部と一体に本体部が同方向に回動動作している（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−８２８０３号公報（第２頁、第１図）

しかしながら、一般的に長期に亘って開栓頻度の少ない状態で設置されている流体弁の弁体の開操作には、より大きな回動トルクを要する場合が多く、この回動トルクを得るために、回動操作部を回動操作軸と略直交方向により長く延設して回動操作することが望ましいが、特許文献１にあっては、開栓装置の操作者が、このように長く延設された回動操作部を全周に亘って回動しにくく、操作性に難があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、回動トルクを得るために回動操作軸と略直交方向に延設されている回動操作部を、操作者が一方向に全周回動させることなく回動トルクを得て回動操作できる流体弁の開栓装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の流体弁の開栓装置は、
既設管内の流路を開閉する弁体と、前記既設管の外方から既設回動軸回りに回動操作可能な既設回動部を端部に有する弁軸と、が少なくとも設けられ、前記弁軸を回動することで前記弁体を少なくとも開栓する流体弁に接続される流体弁の開栓装置であって、
前記既設回動部に組付け可能な取付け部と、該取付け部と一体に形成される本体部と、該本体部に接続されるトルク増加手段と、一端が前記トルク増加手段に接続され、他端が回動操作軸と略直交方向に延設された回動操作部と、から少なくとも構成されており、
前記トルク増加手段が、前記回動操作部に接続される入力部と、該入力部と所定のギア比で噛合し前記本体部に接続される出力部と、既設回動軸と略直交方向に延設されたグリップ部と、を有しており、
前記グリップ部を反力として利用して、前記回動操作部を回動操作軸回りに一方向に回動操作すると、回動トルクが伝達されて前記回動操作部と一体に前記本体部が前記一方向に回動動作し、前記回動操作部を回動操作軸回りに他方向に回動操作すると、前記回動トルクが伝達されずに前記回動操作部のみが前記他方向に空回りすることを特徴としている。
この特徴によれば、回動トルクを得るために回動操作軸と略直交方向に延設されている回動操作部を、操作者が一方向に全周回動させることなく、所定の位置で回動操作部を他方向に空回りできるため、操作者が回動トルクを得るために回動操作し易い所定の角度間にて繰り返し回動操作できる。
また、回動操作部の回動操作で発生した回動トルクが、トルク増加手段により所定のギア比の分だけ増加して本体部に伝達されるため、操作者が、より操作し易い小さい回動トルクを付与して流体弁の弁軸を回動操作できる。

本発明の請求項２に記載の流体弁の開栓装置は、請求項１に記載の流体弁の開栓装置であって、
前記回動操作部の回動操作方向を前記一方向若しくは前記他方向に切替可能な操作方向切替スイッチが、更に構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、操作方向切替スイッチを切替えることで、流体弁の開操作及び閉操作のいずれも、操作者が回動トルクを得るために回動操作し易い所定の角度間にて繰り返し回動操作できる。

本発明の請求項３に記載の流体弁の開栓装置は、請求項１または２に記載の流体弁の開栓装置であって、
前記取付け部は、前記既設回動部に取付けたキャップに対し組付け可能であることを特徴としている。
この特徴によれば、既存のキャップが設けられている汎用の流体弁の既設回動部からキャップを取り外すことなく、容易に開栓装置の取付け部を組付けることができる。

本発明の請求項４に記載の流体弁の開栓装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の流体弁の開栓装置であって、
前記回動操作部が、前記本体部と着脱可能に接続されていることを特徴としている。
この特徴によれば、開栓装置の使用時に回動操作軸と略直交方向に延設されている回動操作部を、非使用時に本体部から取り外すことができるため、開栓装置をコンパクトにして収納し易い。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の第１実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、流体弁を有する既設管路を示す概略図である。図２は、従来の開栓器による流体弁の開栓操作を示した概略図である。図３（ａ）は、通常用いられている右回動形状のキャップを示した側面図及び平面図であり、（ｂ）は、左回動形状のキャップを示した側面図及び平面図である。図４は、本実施例における開栓装置の全体を示した概略図である。図５（ａ）は、操作ハンドルをトルクギアを介して本体部に取付ける状況を示した図であり、（ｂ）は、操作ハンドルを回動操作する状況を示した図である。図６は、本発明の変形例として、操作ハンドルを直接に動作シャフトに取付ける状況を示した図である。

図１に示されるように、内部流体が上水である既設水道管１の管路部材として、流体弁５が適所に配設されている。本実施例の流体弁５は、図２に示されるように、既設水道管１内の流路を開閉する弁体７と、既設水道管１の外方から仮想の既設回動軸Ｃ回りに回動操作可能な既設回動部６ａを上方に突出する端部に有する弁軸６と、が設けられている仕切弁であって、既設回動部６ａを既設回動軸Ｃ回りの所定方向の正回動操作することで弁体７が下降して閉口し、且つ逆回動操作することで弁体７が上昇して開口するようになっている。

本実施例の流体弁５は、地下１ｍ程度の深度において地中に埋設されており、流体弁５の上部には内部が空洞の弁筐２が埋設され、弁筐２の上部には、上面が地面レベルと略面一であって地上から開閉可能に形成される蓋部３が設けられている。更に、既設回動部６ａに後述するキャップ９（若しくはキャップ１９）が取付けられている（図３参照）。

図２に示されるように、流体弁５の弁体７の従来における開栓操作について説明すると、先ず、地上から蓋部３を開放すると、平面視既設回動部６ａに取付けられたキャップ９（若しくはキャップ１９）が外部から視認できるようになっている。次に、既設回動部６ａの回動手段であって、回動ハンドル８ａと、本体部８ｂと、嵌合部８ｃと、から構成される周知の開栓器８を地上から挿入して、キャップ９（若しくはキャップ１９）に嵌合部８ｃを嵌合し、一体に組付ける。

ここで従来の流体弁は、既設回動軸Ｃを上方から見て右回りを正回動（閉操作）とする右回動流体弁と、左回りを正回動（閉操作）とする左回動流体弁の２種類が周知のように存在している。

そして、キャップの形状について説明すると、図３（ａ）に示されるように、右回動流体弁の場合、上述した開栓器８の嵌合部８ｃと嵌合する頭部９ａと、上部に鍔部９ｃを有した胴部９ｂと、からなる右回動形状に予め形成されているキャップ９を既設回動部に組付けることが、日本水道協会規格により規定されている（ＪＷＷＡ Ｚ１０３）。

また、図３（ｂ）に示されるように、左回動流体弁の場合、上述と同様の頭部１９ａと、上記鍔部を有しない胴部１９ｂと、からなる左回動形状に予め形成されているキャップ１９を既設回動部に組付けるように規定されている。

この右回動形状のキャップ９若しくは左回動形状のキャップ１９を外方から視認することにより、地中に埋設された流体弁が、右回動流体弁であるか又は左回動流体弁であるかを判定することができる。

次に、地上において開栓器８の操作者が、回動ハンドル８ａを本体部８ｂの軸回り（既設回動軸Ｃと略一致）に回動操作することにより、嵌合部８ｃと一体に既設回動部６ａが回動され、弁体７の開栓操作が可能となる。

上述のように、既設の流体弁は、一般的に長期に亘って開栓頻度の少ない状態で設置されており、このような流体弁の弁体の開操作には、より大きな回動トルクを要する場合が多く、この回動トルクを得るために、開栓器８の回動ハンドル８ａは本体部８ｂと略直交方向により長く延設されている。開栓器８の操作者が、このように長く延設された回動ハンドル８ａを全周に亘って回動しにくく、操作性に難があった。

次に、本実施例における流体弁５の弁体７を開栓操作する開栓装置１０について説明する。

図４に示されるように、開栓装置１０は、既設回動部６ａに設けられたキャップ９（若しくはキャップ１９）に組付け可能な取付け部１１と、取付け部１１と一体に回動操作軸Ｄ方向に形成される本体部である動作シャフト１５と、動作シャフト１５の上端部と着脱可能に接続される回動操作部である操作ハンドル１３と、から構成されている。操作ハンドル１３は、公知のいわゆるラチェット機構を有しており、表面に取付け部１１の回動方向を左右切替える操作方向切替スイッチ１２（図５（ｂ）参照）を備えている。

次に、開栓装置１０による流体弁５の弁体７の開操作について説明する。ここで本説明における流体弁５は、右回動流体弁であり、操作者の行う開操作は左回動であるものとする。

地上から開栓装置１０の操作者は、取付け部１１を右回動形状に予め形成されるキャップ９の頭部９ａに嵌合する。このように既設回動部６ａと取付け部１１との間に、上述したキャップ９（若しくはキャップ１９）が介在していても、既存のキャップ９（若しくはキャップ１９）が設けられている汎用の流体弁５の既設回動部６ａからキャップ９（若しくはキャップ１９）を取り外すことなく、容易に開栓装置１０の取付け部１１を組付けることができる。

このようにすることで、後述のように既設回動軸Ｃと略平行の回動操作軸Ｄ回りに開栓装置１０を回動操作して流体弁５の弁体７を開操作できる。

図５（ａ）に示されるように、操作ハンドル１３の裏面の基端部に矩形状の凸部１３ａが形成されている。凸部１３ａは、操作ハンドル１３の基端内部に設けられた図示しない公知のラチェット機構により、回動操作軸Ｄ回りに一方向には操作ハンドル１３本体と同期して回動し、他方向には操作ハンドル１３本体とは独立に回動するようになっている。

またトルク増加手段であるトルクギア１４は、内部にギア部１４ａを有するボックス体からなり、上面には操作ハンドル１３の凸部１３ａと略同形の矩形状であるギア部１４ａの入力部１４ｂが形成され、操作ハンドル１３と着脱自在に形成されている。同様に、トルクギア１４の下面には動作シャフト１５の上端部に設けられる凸部１５ａと略同形の矩形状であるギア部１４ａの出力部１４ｃが形成され、動作シャフト１５と着脱自在に形成されている。即ち操作ハンドル１３は、トルクギア１４を介して動作シャフト１５と接続されるようになっている。

操作ハンドル１３及び動作シャフト１５をトルクギア１４に取付けた状態において、回動操作軸Ｄは、既設回動軸Ｃと略平行に形成されている。また操作ハンドル１３のグリップ部１３ｂは、動作シャフト１５の既設回動軸Ｃ方向と略直交方向に延設されるようになっており、同様にトルクギア１４のグリップ部１４ｄは、動作シャフト１５の既設回動軸Ｃ方向と略直交方向に延設されるようになっている。開栓装置１０の操作者は、トルクギア１４のグリップ部１４ｄを反力として利用して、操作ハンドル１３のグリップ部１３ｂにて後述の回動操作を行う。

次に、トルクギア１４のギア部１４ａについて説明すると、入力部１４ｂと出力部１４ｃとは所定のギア比で噛合し、且つ回転軸視同方向に回動するように形成されている。このようにすることで、操作ハンドル１３の回動操作で発生した回動トルクが、トルクギア１４により所定のギア比の分だけ増加して動作シャフト１５に伝達されるため、操作者が、より操作し易い小さい回動トルクを付与して流体弁５の弁軸６を回動操作できる。尚、トルクギアは、上述のように回動トルクが増加する機能を有していれば、ギア部の入力部と出力部とが、回転軸視逆方向に回動するように形成されていてもよい。

図５（ｂ）に示されるように、操作ハンドル１３の表面の基端部寄りに形成された操作方向切替スイッチ１２を左回動状態に切替える。次に、操作者は、操作ハンドル１３を回動操作軸Ｄ回り左方向（図示黒塗り矢印方向）に回動操作することにより、回動トルクが伝達されて操作ハンドル１３と一体に動作シャフト１５が左方向に回動動作して、キャップ９及び既設回動部６ａが、既設回動軸Ｃ回り左方向に回動動作する。また、操作方向切替スイッチ１２が上述した左回動状態にて、操作ハンドル１３を回動操作軸Ｄ回り右方向（図示白抜き矢印方向）に回動操作すると、回動トルクが動作シャフト１５に伝達されずに操作ハンドル１３のみが右方向に空回りすることになる。

このようにすることで、回動トルクを得るために回動操作軸Ｄと略直交方向に延設されている操作ハンドル１３を、操作者が一方向（本実施例では左方向）に全周回動させることなく、所定の位置で操作ハンドル１３を他方向（本実施例では右方向）に空回りできるため、操作者が回動トルクを得るために回動操作し易い所定の角度間にて繰り返し回動操作できる。

尚、上述した流体弁の弁体７を閉操作するために既設回動部６ａを右方向に回動操作する場合には、操作方向切替スイッチ１２を右回動状態に切替えた状態にて操作ハンドル１３を回動操作すればよく、操作者が右方向に回動操作することで回動トルクが伝達されて既設回動部６ａが回動動作し、逆に左方向に回動操作することで回動トルクが伝達されずに操作ハンドル１３のみが左方向に空回りする。

このように、操作ハンドル１３の回動操作方向を一方向若しくは他方向に切替可能な操作方向切替スイッチ１２が、開栓装置１０に更に構成されていることにより、操作方向切替スイッチ１２を切替えることで、流体弁の開操作及び閉操作のいずれも、操作者が回動トルクを得るために回動操作し易い所定の角度間にて繰り返し回動操作できる。

また、操作方向切替スイッチ１２を切替えることで、既設の流体弁が右回動流体弁及び左回動流体弁のいずれの場合でも開栓装置１０を適用でき、上述のように操作者が回動トルクを得るために回動操作し易い所定の角度間にて繰り返し回動操作できる。

更に、上述したように操作ハンドル１３が、トルクギア１４を介して動作シャフト１５と着脱可能に接続されていることで、開栓装置１０の使用時に回動操作軸Ｄと略直交方向に延設されている操作ハンドル１３を、非使用時においてトルクギア１４及び動作シャフト１５から取り外すことができるため、開栓装置１０をコンパクトにして収納し易い。同様にトルクギア１４を、非使用時において動作シャフト１５から取り外すことができるため、開栓装置１０を更にコンパクトにして収納できる。

尚、上述した操作ハンドル１３は、動作シャフト１５と着脱可能であれば、本実施例のように、操作ハンドル１３とトルクギア１４と動作シャフト１５とが夫々着脱可能であるに限られない。例えば、介在しているトルクギア１４が、操作ハンドル１３と一体で動作シャフト１５と着脱可能でもよいし、またトルクギア１４が、動作シャフト１５と一体で操作ハンドル１３と着脱可能でもよい。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、上記実施例では、回動操作部である操作ハンドル１３は、トルクギア１４と着脱自在に取付けられるように形成されているが、本実施例に限られず、回動操作部は、トルクギア及び本体部と予め一体に形成されていてもよい。

また、上記実施例では、回動操作部である操作ハンドル１３の一端が、トルク増加手段であるトルクギア１４を介して、本体部である動作シャフト１５と接続されているが、開栓装置の操作者が、流体弁５の弁体７を開栓するための所定の回動トルクを付与できれば、特段にトルクギア１４を要せずに、例えば本発明の変形例として図６に示されるように、操作ハンドル１３の一端である凸部１３ａが、直接に動作シャフト１５’の上端部に形成される凹部１５ａ’と接続されていてもよい。このようにすることで、本発明の開栓装置の構成をシンプルにすることができる。また、この場合において、回動操作部は、本体部と予め一体に形成されていてもよい。

また、上記実施例では、回動操作部として公知のいわゆるラチェット機構を有する操作ハンドル１３が示されていたが、一方向に回動操作することで回動トルクが伝達され、他方向に回動操作すると回動トルクが伝達されずに空回りして、回動操作し易い所定の角度間にて繰り返し回動操作できるものであれば、例えば回動操作部は、いわゆるコイルスプリング式であって、コイルスプリングの巻き方向を利用して回動トルクを伝達し若しくは伝達せずに回動操作するものでもよい。

また、上記実施例では、開栓装置１０の取付け部１１を、流体弁５の既設回動部６ａに設けられているキャップ９（若しくはキャップ１９）の頭部９ａ（若しくは頭部１９ａ）に組付けていたが、開栓装置の取付け部は、流体弁５の既設回動部６ａに組付けられ弁体７を開栓するものであれば、既設回動部６ａと直接に組付けられていてもよい。

また、上記実施例では、本発明の既設管である既設水道管１の管内流体は上水であるが、既設管の管内流体は、例えば下水でもよいしガスでもよい。

また、上記実施例では、流体弁５は、既設回動部６ａを回動操作することで弁体が下降若しくは上昇して管路を開閉する仕切弁であるが、本発明の流体弁は、既設回動部６ａを回動操作することで管路を開閉可能とするものであれば、例えばいわゆるボール弁であってもよいし、バタフライ弁であっても構わない。

流体弁を有する既設管路を示す概略図である。 従来の開栓器による流体弁の開栓操作を示した概略図である。 （ａ）は、通常用いられている右回動形状のキャップを示した側面図及び平面図であり、（ｂ）は、左回動形状のキャップを示した側面図及び平面図である。 本実施例における開栓装置の全体を示した概略図である。 （ａ）は、操作ハンドルをトルクギアを介して本体部に取付ける状況を示した図であり、（ｂ）は、操作ハンドルを回動操作する状況を示した図である。 本発明の変形例として、操作ハンドルを直接に動作シャフトに取付ける状況を示した図である。

符号の説明

１ 既設水道管（既設管）
２ 弁筐
３ 蓋部
５ 流体弁
６ 弁軸
６ａ 既設回動部
７ 弁体
８ 開栓器
８ａ 回動ハンドル
８ｂ 本体部
８ｃ 嵌合部
９ キャップ（右回動形状）
９ａ 頭部
９ｂ 胴部
９ｃ 鍔部
１０ 開栓装置
１１ 取付け部
１２ 操作方向切替スイッチ
１３ 操作ハンドル（回動操作部）
１３ａ 凸部
１３ｂ グリップ部
１４ トルクギア（トルク増加手段）
１４ａ ギア部
１４ｂ 入力部
１４ｃ 出力部
１４ｄ グリップ部
１５、１５’ 動作シャフト（本体部）
１５ａ 凸部
１５ａ’ 凹部
１９ キャップ（左回動形状）
１９ａ 頭部
１９ｂ 胴部
Ｃ 既設回動軸
Ｄ 回動操作軸

Claims (4)

1. 既設管内の流路を開閉する弁体と、前記既設管の外方から既設回動軸回りに回動操作可能な既設回動部を端部に有する弁軸と、が少なくとも設けられ、前記弁軸を回動することで前記弁体を少なくとも開栓する流体弁に接続される流体弁の開栓装置であって、
   前記既設回動部に組付け可能な取付け部と、該取付け部と一体に形成される本体部と、該本体部に接続されるトルク増加手段と、一端が前記トルク増加手段に接続され、他端が回動操作軸と略直交方向に延設された回動操作部と、から少なくとも構成されており、
   前記トルク増加手段が、前記回動操作部に接続される入力部と、該入力部と所定のギア比で噛合し前記本体部に接続される出力部と、既設回動軸と略直交方向に延設されたグリップ部と、を有しており、
   前記グリップ部を反力として利用して、前記回動操作部を回動操作軸回りに一方向に回動操作すると、回動トルクが伝達されて前記回動操作部と一体に前記本体部が前記一方向に回動動作し、前記回動操作部を回動操作軸回りに他方向に回動操作すると、前記回動トルクが伝達されずに前記回動操作部のみが前記他方向に空回りすることを特徴とする流体弁の開栓装置。
2. 前記回動操作部の回動操作方向を前記一方向若しくは前記他方向に切替可能な操作方向切替スイッチが、更に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体弁の開栓装置。
3. 前記取付け部は、前記既設回動部に取付けたキャップに対し組付け可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の流体弁の開栓装置。
4. 前記回動操作部が、前記本体部と着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の流体弁の開栓装置。

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