JP5542023B2 - コア - Google Patents

Description

本発明は、流体管の外周を密封状に被覆したケース内において流体管を穿設した穿孔に嵌設され、ケース内と流体管内とを移動して流路を遮断若しくは開放する弁体が、内部に挿入されるコアに関する。

従来、配水管（流体管）に穿設された孔（穿孔）に略筒状体から成る防食用コア（コア）を装着するとともに、取り付け工具（拡径手段）を防食用コアの内部に上端部から下端部にかけて漸次縮径するようにテーパー状に形成された貫通孔に押し込むことで、防食用コアの下端部を配水管内で押し拡げて配水管に対して防食用コアを嵌設している（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１４４８１号公報（第４頁、第２図）

しかしながら、特許文献１にあっては、防食用コアが嵌設された配水管（流体管）内に弁体を挿入して配水管内の流路を閉塞しようとしても防食用コアの下端部と弁体との間に段部が生じてしまうため、弁体による流路の閉塞が完全には行うことができないという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、弁体とコア及び流体管との間に隙間を生じさせることなく、弁体によって流路を確実に遮断することができるコアを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明のコアは、
流体管の外周を密封状に被覆したケース内において該流体管を穿設した穿孔に嵌設され、前記ケース内と前記流体管内とを移動して流路を遮断若しくは開放する弁体が、内部に挿入されるコアであって、
前記穿孔の内周面及び前記流体管の内周面に沿う外周面及び前記弁体が流路を遮断する際に当接する内周面を有した支持部材と、該支持部材の外周面に設けられ前記穿孔の内周面及び前記流体管の内周面に亘って当接する弾性部材と、から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、コアが穿孔に嵌設されることで弾性部材が流体管の内周面に当接するとともに、弁体は、流路を遮断する際に支持部材の内周面に当接し、弁体とコア及び流体管との間に隙間を生じさせず、流路を確実に遮断することができる。

本発明のコアは、
前記コアは、前記弁体の外周面に取外し可能に取り付けられ、該弁体の前記流体管内に向けた移動により前記穿孔に嵌設されることを特徴としている。
この特徴によれば、コアを嵌設するための特段の嵌設手段を要さずとも、ケース内と流体管内とを移動自在の弁体を利用してコアを穿孔に嵌設できる。

本発明のコアは、
前記ケースと前記流体管との間には前記穿孔に向けて開口する間隙が形成されており、前記支持部材は、前記コアが前記穿孔に嵌設されることによって前記間隙内に配置される係止部を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、コアに穿孔からの離脱方向や穿孔への過挿入方向に力がはたらいても、係止部が間隙内にてケースまたは流体管に当接することでコアの穿孔に対する嵌設を維持することができる。

本発明のコアは、
前記支持部材は、可塑性を有していることを特徴としている。
この特徴によれば、コアを穿孔に嵌設した状態で弁体を流体管内に挿入させることで、弁体によって支持部材を流体管の内周面に向けて押圧して弾性部材を流体管の内周面と隙間なく密着させるとともに、弁体により流路を開放した後も支持部材が弾性部材の弾性力に抗することで弾性部材と流体管の内周面との密着が維持される。

本発明のコアは、
前記弾性部材は、前記穿孔の内周面を防食する防食部材であることを特徴としている。
この特徴によれば、金属製の流体管に穿設された穿孔の場合でも、穿孔を防食することができる。

実施例における流体管を穿設している状態を示す拡大断面図である。 弁体の設置前の状態を示す制流弁の正面断面図である。 （ａ）は、コアの一部側面破断断面図であり、（ｂ）は、コアの一部正面破断断面図である。 弁体の流路の遮断前及び遮断後の状態を示す制流弁の正面断面図である。 図４と同じく制流弁の側断面図である。 弁体によって流路を開放した状態を示す制流弁の側断面図である。

本発明に係るコアを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係るコアにつき、図１から図６を参照して説明する。図４及び図５に示すように、制流弁１０は、主として、内部を上水が流れる流体管１の上部に穿設される穿孔Ｑに連通し流体管１の外周を水密に被覆したケース２と、回転ネジ４の回転によりケース２内にて上下動、すなわち回転ネジ４の軸方向に操作される仕切弁である弁体５と、後述のように穿孔Ｑに嵌設され内部を介し弁体５を挿入可能なコア４０とを有し、弁体５の上下動により流体管１の管路を開放若しくは遮断する。

本実施例の流体管１は、断面視略円形状に形成された金属製管から成り、内周面がモルタル層で被覆されている。尚、流体管の内周面はモルタル層に限らず、例えばエポキシ樹脂等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、本実施例では流体管１内の流体は上水であるが、流体管の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水であってもよいし、また気体や気液混合状態の流体が流れる流体管であっても構わない。

流体管１の外周面に固定に取り付けられるケース２は、いわゆる割Ｔ字管であって、流体管１の管軸と略直交する上下方向の内空部を備えた分岐管１２及び弁蓋３と、流体管１の外周の下側を被覆するカバー１１と、からなる。

図１に示すように、先ず分岐管１２とカバー１１とを、流体管１を挟む位置でシール材２３を介して対向させ、流体管１の長手方向に沿って配置された複数のボルト・ナット１３により締結する。ここで、後述する穿設により流体管１内からの溢水が生じないよう、穿孔Ｑの外周に沿ったゴムリング２２が、分岐管１２の内面と流体管１の外面との間に介設されている。そして、流体管１にカバー１１、分岐管１２を取り付けた後に、分岐管１２内に水圧を加えることで、流体管１の外面と分岐管１２の内面との間隙の水密性を適宜確認してもよい。

次に、分岐管１２の上フランジ１２ａに、内部に作業弁３６及び穿孔装置５０を配設した筐体３５を水密に接続する。穿孔装置５０は、図示しない穿孔機に接続され分岐管１２内を流体管１に向け軸方向に伸出するとともに軸周りに回転する軸部材５１の先端に固設され、流体管１を穿設する穿孔刃５２ａを備えたカッタ部材５２から構成されている。このカッタ部材５２を流体管１の外面にアプローチして外壁を穿孔し、流体管１の管壁に穿孔Ｑを穿設する。

尚、図５に示すように、分岐管１２と流体管１の上端部との間には、流体管１に沿って一対の間隙６０，６０が形成されている。このため、これら間隙６０，６０は、上述の穿孔装置５０による穿孔Ｑの穿設によって穿孔Ｑに向けて開口するようになっている。

穿孔装置５０による穿孔Ｑの穿設後は、穿孔装置５０を上方に引き上げて筐体３５内に配置させた後、作業弁３６を操作して一時的に分岐管１２の止水を行う。そして、図２に示すように、前記穿孔機に替えて、流体管１の管路を遮断若しくは開放するための弁体５をケース２内に配設する。より詳しくは、内部に弁体５を備えた弁蓋３を接続して、外カバー７０の開口７１，７１を蓋体７２，７２及びボルト・ナット７３によって閉塞する。

外カバー７０内に、弁蓋３、弁体５、そして回転ネジ４の各部材を互いに組付けた状態で配設し、更にこれ等部材を、外カバー７０に予め取り付けた押圧手段（図示略）により不断水状態で押圧することで、分岐管１２の上フランジ１２ａに弁蓋３を密封状に組付けることが可能となっている。弁蓋３は、分岐管１２の内径より小径の外径を有しており、弁蓋３の下部の外周に沿って設けられたＯリング１９により、分岐管１２の内周面に沿って水密に嵌挿される（図４参照）。

図４及び図５に示すように、回転ネジ４は、弁蓋３の頂部に穿設された挿通孔３２に回転自在に貫通して、上端部を弁蓋３の外部に突出して取り付けられている。押え板３３は、弁蓋３の上端面にボルト３４（図２参照）で固定され、回転ネジ４の抜出しを阻止する。上記構成により、回転ネジ４はケース２に対し正逆両方向に回転自在であるが上下動はしない。４ｂは、回転ネジ４の上端部を除いて略全長に亘ってその周面が螺設されたネジ部である。ネジこま２５は、後述する弁体５の上端部に形成されたガイド溝２１（図６参照）に嵌合するとともに、ネジ部４ｂに螺合しており、回転ネジ４の上端部に形成された回転操作部４ａの回転に応じネジ部４ｂが回転することで、ネジ部４ｂに沿って螺挿するネジこま２５に追随して弁体５が上下動可能となる。

弁体５は、鋳物や鋼材などにより形成された弁本体６と、弁本体６の略全面に亘り被覆して弾性材から成るゴム体７とを備える。弁体５は、回転ネジ４のネジ部４ｂを挿入する挿入孔３１が形成されている。

また、弁体５における上下流側の外面に、上下方向に沿った張出部８、８が、ケース２を構成する弁蓋３若しくは分岐管１２の内面に設けられた溝部３ａに沿って摺接可能に上下方向に延設されている。上記のように構成された張出部８、８が溝部３ａに当接することで、回転ネジ４の回転に伴う弁体５の回転を規制できるように成っている。

ゴム体７の外周部には、コア４０が取外し可能に取り付けられている。このコア４０は、ゴム体７が流体管１の管路を遮断することで後述のように穿孔Ｑに嵌設されるようになっている。また、弁本体６は、その略全表面に塗布された離型剤を介してゴム体７により被覆されており、この離型剤により弁本体６とゴム体７との互いの密着が防止されている。

このようにすることで、ゴム体７が、離型剤により弁本体６に対して密着していないため、回転ネジ４の回転により弁体５を流体管１に向かって仕切り動作する際に、流体管１の内周面に追随して弾性変形し易く、流体管１の内周面に亘って十分に水密性を維持できる。

次に、図３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施例のコア４０は、流体管１の管壁を穿孔形成した穿孔Ｑを防食するために用いられる。詳述するとコア４０は、平面視略円形状に貫通形成され、且つ正面視で略円形状に貫通形成された周壁を有する支持部材４１と、この支持部材４１の外周面に配設された弾性部材としての防食部材４２と、から構成されている。コア４０の下端側は、断面視略円形状の流体管１に径方向に穿設された穿孔Ｑの内周面形状に沿うように、周方向に曲線形状に形成されている。また、支持部材４１の上端部には、支持部材４１の上端部の全周に亘って鍔部４１ａが形成されている。

支持部材４１は耐食性を有するステンレスやチタン、銅等の可塑性を有する金属材から成り、支持部材４１の外周面に、支持部材４１と同等種の若しくは異種であって支持部材４１よりも軟質の弾性を有する樹脂材から成る防食部材４２が、図示しない接着材により接着されている。尚、防食部材４２は、例えば支持部材４１の外周面に熱溶着されていてもよい。

支持部材４１は、より具体的には、平面視で略円形状の周壁を有するとともに上端部に鍔部４１ａが形成された胴部４１ｃと、更に胴部４１ｃの対向する両側部の下端に架けて連続して延設され流体管１の内周面と略同一の周形状の周壁を有する側周部４１ｂと、から成る。このため、支持部材４１には、側周部４１ｂによって正面視で略円形状の貫通孔が形成されており、防食部材４２は、胴部４１ｃ及び側周部４１ｂの外周面の全体に亘って接着されている。このように構成されたコア４０は、ゴム体７に取り付けられることで、ゴム体７の下端部が周方向に渡り側周部４１ｂの内周面４１ｄに密封状に当接するように成っている。

上記構成を有する制流弁１０において、コア４０の穿孔Ｑへの取り付けについて説明する。図１に示すように、穿孔装置５０により流体管１に穿孔Ｑを穿設した後に、図２及び図４に示すように、流体管１の管路を遮断若しくは開放するための弁体５をケース２内に配設する。より詳しくは、内部に弁体５を備えた弁蓋３を接続して、外カバー７０の開口７１，７１を蓋体７２，７２及びボルト・ナット７３によって閉塞する。

そして、図４及び図５に示すように、弁蓋３を定置させるよう、リング状のフランジ９が弁蓋３に挿入され、固定ボルト１６で弁蓋３の位置固定を行いながら、ボルト・ナットでフランジ９と分岐管１２とを締結する。フランジ９は、その内周部が弁蓋３の外周部に係合することで、弁蓋３を上下方向に規制している。

この状態から使用者が任意で回転ネジ４を回転操作することにより、弁体５が下方に移動することで、側周部４１ｂの外周面に接着された防食部材４２が流体管１の内周面に接触する。次いで、側周部４１ｂの外周面に接着された防食部材４２が流体管１の内周面に対して弾性変形しながら密着しつつ、ゴム体７が側周部４１ｂの内周面４１ｄ及び胴部４１ｃの内周面に密着し、弁体５による流体管１の流路の遮断がなされる。

更にゴム体７は、回転ネジ４の回転操作による力で側周部４１ｂの内周面４１ｄに押し付けられることで、管路を遮断しつつ一部が弾性変形により膨出することで鍔部４１ａを支持部材４１の拡径方向に向けて押圧し、鍔部４１ａの一部を間隙６０，６０内に配置させる。更にこのとき、ゴム体７は、回転ネジ４の回転操作による力で側周部４１ｂの内周面４１ｄに押し付けられることにより、支持部材４１自体を流体管１の内周面及び穿孔Ｑの内周面に向けて拡径方向に塑性変形させ、防食部材４２と流体管１の内周面とをより強力に密着させる。

このためコア４０は、流体管１内を流れる上水からの圧力や、回転螺子４の過回動による弁体５の穿孔Ｑへの過挿入等による力を受けても、鍔部４１ａの一部が間隙６０，６０内で流体管１の外周面または分岐管１２の内周面に当接することで穿孔Ｑから離脱しないよう嵌設される。つまり、本実施例における鍔部４１ａは、本発明における係止部を構成する。

尚、図４、図５及び図６に示すように、コア４０が穿孔Ｑに対し嵌設された状態、すなわちコア４０が穿孔Ｑを防食している状態を維持した状態で流路を開放する際には、使用者が回転ネジ４を回転させることにより弁体５が弁蓋３内に向けて上方移動するため、ゴム体７の形状が弾性変形した状態から元の形状に戻る。一方で、コア４０の支持部材４１は、上記したように拡径方向に塑性変形した状態を維持している。このため、弁体５は、胴部４１ｃの内周面に引っかかることなく流体管１内の流路を開放することができる。

以降、図４、図５及び図６に示すように、コア４０が穿孔Ｑに対し嵌設された状態、すなわちコア４０が穿孔Ｑを防食している状態を維持したまま、使用者が任意で回転ネジ４を回転することにより、弁体５が下方に移動することで流体管１の管路を遮断し、若しくは弁体５が上方に移動することで管路を開放できるようになる。

以上、本実施例におけるコア４０にあっては、穿孔Ｑの内周面及び流体管１の内周面に沿う外周面及び弁体５が流路を遮断する際に当接する滑らかな内周面４１ｄを有した支持部材４１と、支持部材４１の外周面に設けられ穿孔Ｑの内周面及び流体管１の内周面に亘って当接する弾性部材と、から構成されているので、コア４０が穿孔Ｑに嵌設されることで弾性部材が流体管１の内周面に当接するとともに、弁体５は、流路を遮断する際に支持部材４１の内周面に当接し、弁体５とコア４０及び流体管１との間に隙間を生じさせず、且つ弁体５を傷付けることなく流路を確実に遮断することができる。

また、コア４０は、弁体５の外周面に取外し可能に取り付けられ、弁体５の流体管１内に向けた移動により穿孔Ｑに嵌設されるので、コア４０を嵌設するための特段の嵌設手段を要さずとも、ケース２内と流体管１内とを移動自在の弁体５を利用してコア４０を穿孔Ｑに嵌設できる。

また、ケース２と流体管１との間には穿孔Ｑに向けて開口する間隙６０が形成されており、支持部材４１は、コア４０が穿孔Ｑに嵌設されることによって間隙６０内に配置される鍔部４１ａを備えているので、コア４０に穿孔Ｑからの離脱方向や穿孔Ｑへの過挿入方向に力がはたらいても、鍔部４１ａが間隙６０内にて分岐管１２または流体管１に当接することでコア４０の穿孔Ｑに対する嵌設を維持することができる。

また、支持部材４１は、可塑性を有しているので、コア４０を穿孔Ｗに嵌設した状態で弁体５を流体管１内に挿入させることで、弁体５によって支持部材４１を流体管１の内周面に向けて押圧して弾性部材を流体管１の内周面と隙間なく密着させるとともに、弁体５により流路を開放した後も支持部材４１が弾性部材の弾性力に抗することで弾性部材と流体管１の内周面との密着が維持される。

また、弾性部材は、穿孔Ｑの内周面を防食する防食部材４２であるので、金属製の流体管１に穿設された穿孔Ｑの場合でも、穿孔Ｑを防食することができる。

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、前記実施例では、流体管１が金属製の管であって、コア４０が流体管１に穿設された穿孔Ｑを防食する防食部材４２を備えた防食用のコアであるが、流体管の材質若しくはコアの用途は必ずしも本実施例に限られず、例えば流体管が塩ビ管等の樹脂製の管であるとともに、コアが前記樹脂製の管に穿設された穿孔の周囲管壁を強度を増進する用途で設けられるコアであっても構わない。

１ 流体管
２ ケース
４ 回転ネジ
５ 弁体
１０ 制流弁
４０ コア
４１ 支持部材
４１ａ 鍔部（係止部）
４１ｂ 側周部
４１ｄ 内周面
４２ 防食部材（弾性部材）
６０ 間隙
Ｑ 穿孔

Claims (5)

1. 流体管の外周を密封状に被覆したケース内において該流体管を穿設した穿孔に嵌設され、前記ケース内と前記流体管内とを移動して流路を遮断若しくは開放する弁体が、内部に挿入されるコアであって、
   前記穿孔の内周面及び前記流体管の内周面に沿う外周面及び前記弁体が流路を遮断する際に当接する内周面を有した支持部材と、該支持部材の外周面に設けられ前記穿孔の内周面及び前記流体管の内周面に亘って当接する弾性部材と、から構成されていることを特徴とするコア。
2. 前記コアは、前記弁体の外周面に取外し可能に取り付けられ、該弁体の前記流体管内に向けた移動により前記穿孔に嵌設されることを特徴とする請求項１に記載のコア。
3. 前記ケースと前記流体管との間には前記穿孔に向けて開口する間隙が形成されており、前記支持部材は、前記コアが前記穿孔に嵌設されることによって前記間隙内に配置される係止部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のコア。
4. 前記支持部材は、可塑性を有し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コア。
5. 前記弾性部材は、前記穿孔の内周面を防食する防食部材であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のコア。

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