JP5740205B2 - サドル分水栓 - Google Patents

Description

本発明は、鋳鉄などの金属製水道本管に適用するサドル分水栓に係り、前記水道本管との電気絶縁性を備えた改良した構成に関するものである。

サドル分水栓は、（社）日本水道協会の規格「Ｂ１１７水道用サドル付分水栓」に見られるように、止水機構の違いからボール式（Ａ形）とコック式（Ｂ形）の二つの形式があり、それぞれの形式について、サドル機構と止水機構の組み合わせ方法からフランジ式とねじ式の二種類が存在する。フランジ式は分水栓本体をその下方に形成したフランジを介してサドル上方の支受面にボルト固定するもので、前記規格によれば、サドルの上面と分水栓本体の下面の間でボール型弁体を内蔵する構造であるため、全体の高さが低くなり、耐震性の面で有利とされる。これに対してねじ式は、分水栓本体が単独で止水機構を構成し、その下部をサドルに対してねじ込んで固定するため、全体高さが高くなり、フランジ式よりも耐震面で不利である反面、止水機構の単独構成によって、フランジ式よりもボール型弁体の作動トルク等の調整が容易且つ正確に行えるという利点がある。

このように、前記規格のフランジ式とねじ式には一長一短があることに鑑み、本出願人は、分水栓本体が単独で止水機構を構成しながらも、この分水栓本体をサドルにフランジ結合するようにして、両者の利点を兼ね備えたサドル分水栓の改良発明を既に開示している（特許文献１）。

図５は、特許文献１に係る発明について、同文献に直接記載されていない実施例を示したものであり、その分水栓本体１０は、横Ｔ型の分岐路を有して交差点にボール型弁体１１を内蔵すると共に、その下側の分岐路の開口１２を当該ボール型弁体１１の装填口として、中心孔を通水路とする環状の環状締付部材１３を前記下側開口１２にねじ込んで前記ボール型弁体１１を支持したものである。ボール型弁体１１は、上側の分岐路の下面と、前記環状締付部材１３の上面に配される上下一対のボールシート１４・１５により挟持され、側方から差し込まれるステム１６によって回動操作（弁操作）を可能としている。そして、水道本管Ｐにパッキン２０を介して装着されたサドル２１に対して、図６に示すように、下方に形成した正方形状のフランジ１７の四隅をボルト１８・・・１８により取り付けるものである。なお、２２はサドル２１とで水道本管Ｐを抱持するバンドである。

上記実施例は、分水栓本体１０にサドル２１に対するねじ結合部分がないため、全体高さを低くできるというフランジ式の利点と、環状締付部材１３の締込みを加減することで、ボール型弁体１１の作動トルクや止水性能の微調整ができるというねじ式の利点の双方を同時に有する。

また、分水栓本体１０のフランジ１７とサドル２１の支受面の間に樹脂製の絶縁板Ｒを介装することで、該部の電解腐食を防止している。

なお、上記実施例において、環状締付部材１３は、分水栓本体１０をサドル２１にフランジ結合したときにパッキン２０と水密に接するものではない。つまり、この実施例の場合、分水栓本体１０の下側開口１２周囲の下端面がパッキン２０に密接することでサドル２１の内側をシールし、また、環状締付部材１３と分水栓本体１０間のシール性は環状締付部材１３の外側に装着したＯリング３０によって確保している。

特開２００１−２８９３８５号公報

ところで、サドル分水栓を用いた不断水下での分水工事では、先ずボール型弁体を操作して分水栓本体の上下分岐路を連通すると共に、当該上下分岐路に穿孔具を挿入して水道本管に分岐孔を穿設し、次に穿孔具を撤去して分水栓本体の上側分岐路を適宜キャップで閉栓すると共に、ボール型弁体を下側と横側の分岐路が連通するように回動操作するという手順を踏む。そして、穿孔時に発生する切り屑は、大きなものは穿孔具自体によって捕捉されて当該穿孔具の撤去時に外部に排出され、また小さなもの（切粉）も水道本管に流入することなく、分岐孔の開通と同時に当該分岐孔から流れ込む水流によって分水栓本体側へと排出される。

しかし、上記実施例によれば、水道本管Ｐには分水栓本体１０の環状締付部材１３の内径とほぼ同径の分岐孔が穿設されるが、パッキン２０の内径はこれよりも大きいため、環状締付部材１３と水道本管Ｐの間にパッキン２０による大径凹部２０ａが形成される。そして、この部分に上記切粉Ｓが滞留するおそれがあり、こうした場合、最終作業として、水道本管の分岐孔保護のために防食スリーブ４０を装着したときは、図５に示すように、前記滞留した切粉Ｓが防食スリーブ４０によって前記大径凹部２０ａに閉じ込められることになる。

ここで、水道本管は鋳鉄、環状締付部材はステンレスというように、両者が異種金属である場合、切粉Ｓを導電体として両者が短絡されれば、水道本管Ｐが電解腐食するという問題が生ずる。なお、切粉Ｓは、文字通りの粉状であれば、相当量堆積しない限り水道本管Ｐと環状締付部材１３を短絡するには至らないが、図７に示すように、棒状や螺旋状、小片状に切り出されたものは、水道本管Ｐと環状締付部材１３を短絡させる恐れが強い。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、金属製の水道本管に分岐孔を穿設したときに生ずる切り屑や切粉等が、仮に完全に排出されずに残留したとしても、その導電性を絶縁して、水道本管を電解腐食から保護することができるサドル分水栓を提供することである。

上述した目的を達成するために、鋳鉄等の金属製水道本管に装着可能なサドルと、下方開口から装填したボール型弁体を、中心に通水孔が形成され、前記下方開口に水密に螺入可能な環状締付部材によって支持した分水栓本体とを備え、当該分水栓本体を前記サドルにフランジ結合するように構成したサドル分水栓であって、前記分水栓本体の下方開口から前記水道本管側に露出する前記環状締付部材の下部を、電気絶縁性を有し、且つ、下面に前記通水孔と連通する中心孔を形成したキャップ状のカバー部材で被覆するという手段を用いた。

本発明では、カバー部材によって環状締付部材と水道本管を電気的に絶縁する。カバー部材は、不導体であればよいが、樹脂製であることが成形容易性やコスト面で有利である。

なお、基本的な構造においては、本発明は、止水機構にボール型弁体を採用し、分水栓本体をサドルに対してフランジ結合するもので、上述した（社）日本水道協会の規格「Ｂ１１７水道用サドル付分水栓」にならえばＡ形フランジ式に類似する。また、ボール型弁体を分水栓本体の一の分岐路から装填し、その後、この分岐路に環状締付部材をねじ込んでボール型弁体を支持する点は、前記規格のねじ式に類似する。よって、本発明は、Ａ形フランジ式の特長である全体高さを低く抑えることができるという利点と、ねじ式の特長であるボール型弁体の作動トルク等の微調整ができるという利点を併有する。

また、サドルはパッキンを介して水道本管に装着され、分水栓本体は、前記サドルに対するフランジ結合時、その下方開口の周縁端面が前記パッキンの上面に水密に圧接して前記下方開口の外側をシールすることが好ましく、環状締付部材は、分水栓本体の下方開口に対する螺入部の下側外周にＯリングが装着されて前記下方開口の内側をシールすることが好ましい。

さらに、環状締付部材の下部をカバー部材で被覆する際、不用意にカバー部材が脱落しないように両者を一体的に結合することが好ましい。その具体的手段としては、両者をネジ結合することが考えられるが、環状締付部材の露出下部の外周面に環状溝を周設する一方、カバー部材は前記環状締付部材の露出下部が差し込まれる円筒部を有し、該円筒部の内周面には前記環状溝に嵌合する凸部を周設することが、より好ましいものである。前記凸部は、円筒部内周面に間隔を開けて複数設けることも可能であるが、円筒部内周面の全周にわたり連続する環状凸条とすれば、カバー部材を正確に芯出しの状態で環状締付部材に取り付けることができる。

本発明のサドル分水栓は、ボール型弁体を下方開口に水密に螺入可能な環状締付部材の下部を電気絶縁性を有するカバー部材で被覆するようにしたので、環状締付部材が水道本管と異種金属からなり、水道本管の穿孔に係る切粉が完全に排出されずに残留したとしても、当該切粉を導体として環状締付部材と水道本管が電気接触することが防止され、水道本管等の電解腐食を防止することができる。

本発明の一実施形態を示したサドル分水栓の分解断面図 本発明の一実施形態を示したサドル分水栓の組立断面図 本発明の一実施形態を示したサドル分水栓の要部断面図 本発明の第二実施形態を示した環状締付部材とカバー部材の要部断面図 従来技術を示したサドル分水栓の要部断面図 従来技術をもとに本発明のフランジ結合態様を示したサドル分水栓の斜視図 水道本管の穿孔時に発生する切粉の態様を示した説明図

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。本発明の一実施形態に係るサドル分水栓を示した図１〜３において、１はサドルであり、台形状の突設部１ａの上面を支受面１ｂとして、該支受面１ｂに後述する分水栓本体２のフランジ１７をボルト固定可能としている。また、当該突設部１ａの中心には通孔１ｃが上下に貫設されており、その下側拡径部１ｄにパッキン３を収容するものである。そして、サドル１は、従来技術と同様、バンド２２と両端を樹脂板等の絶縁体Ｒを介してボルト止めすることにより水道本管Ｐに装着するものである。

これに対して分水栓本体２は、上下それぞれと一の側方の三カ所に開口する横Ｔ型の分岐路の交差点に、三方口のボール型弁体２ａを内蔵したものである。該ボール型弁体２ａは、前記三つの開口部のうち下方の開口部２ｂから装填され、前記側方開口部２ｃと反対側の側部２ｄから露出するステム１６を介して回動操作するが、この下方開口部２ｂの奥部には雌ネジ２ｅが形成されており、一端（上端）外周に雄ネジ４ａを形成した環状締付部材４を下方開口部２ｂにＯリング８を介して水密に螺入することで、ボール型弁体２ａを上下一対のボールシート５・６間に支持している。この環状締付部材４は、ボール型弁体２ａの弁押さえとして機能するものであり、中心には通水孔４ｂが形成されている。さらに、その下面には、前記下方開口部２ｂに螺入する際に回転工具の引っ掛かりとなる円弧状の係止溝４ｃが形成されている。そして、この環状締付部材４の締込みを加減することで、ボール型弁体２ａの上下一対あるボールシート５・６に対する圧着力が変わり、その結果、寸法の公差で高さがバラついても当該ボール型弁体２ａの止水性能と作動トルクを均等に保つ調整することができる。

この分水栓本体２をサドル１に装着するには、その下方開口部２ｂをサドル１の通孔１ｃに挿入したうえで、従来技術と同様、図５に示したように、下部に形成したフランジ１７を樹脂製の樹脂板Ｒや電気絶縁塗膜を介在して支受面１ｂに重ね合わせボルト１８・・・１８により固定する。この装着態様によれば、環状締付部材４の下部は分水栓本体２の下方開口部２ｂから水道本管Ｐの上面側に露出している。そのうえ水道本管Ｐは鋳鉄から成形される一方、環状締付部材４はステンレスや銅などの水道本管Ｐとは異なる金属によって成形されることがあるため、仮に両者が電気的な導体で短絡した場合、水道本管Ｐが電解腐食するおそれがある。

そこで、本発明では、環状締付部材４の下方開口部２ｂから水道本管Ｐ側に露出する下部を電気絶縁性を有するカバー部材７で被覆している。このカバー部材７は、下面に環状締付部材４の通水孔４ｂと同径かやや大径に形成され、当該通水孔４ｂと連通する中心孔７ａを形成したキャップ状の形状からなり、例えば不導体であるポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂によって成形することができる。

なお、この実施形態において環状締付部材４は、雄ネジ４ａよりも下方の形状が段違いとなっている。つまり、環状締付部材４の下方形状は、回転工具の係止溝４ｃよりも内側の環状部４ｄが外側の環状部４ｅよりも下方に突出している。このため、カバー部材７も当該段違いの下方形状に合致して、該部の電気絶縁性を確保するように、中心孔７ａが形成されて環状締付部材４の内側環状部４ｄを被覆する下面部７ｂと、外側環状部４ｅを被覆する外向きフランジ部７ｃとを、垂直部７ｄで連結し二段構成としている。また、分水栓本体２をサドル１に装着する前に、カバー部材７を脱落しないように環状締付部材４に一体保持する手段として、環状締付部材４については、係止溝４ｃの内側環状部４ｄの外周面に雄ネジ４ｆを形成すると共に、カバー部材７については、前記垂直部７ｄの内周に雌ネジ７ｂを形成することで、カバー部材７を環状締付部材４の下部に螺着する構成を採用している。ただし、カバー部材７が不用意に脱落しない構成であれば、嵌め殺し等によって装着するようにしてもよい。

上記構成からなるサドル分水栓によれば、仮に、水道本管Ｐの分岐孔穿設時に発生した切粉Ｓが完全に排出されず、パッキン３の内側に残留したとしても、水道本管Ｐと対峙する環状締付部材４の下面が不導体のカバー部材７で被覆されているため、該環状締付部材４と水道本管Ｐを電気絶縁して、前記切粉Ｓを導体とする両者通電を防止し、引いては水道本管Ｐが電解腐食することを防止することができる。

なお、カバー部材７は、比較的硬質な樹脂から成形されるため、環状締付部材４に装着したとして、その装着部をシールする機能は有しないし、このようなシール機能を発揮するように構成する必要もない。この点、カバー部材７の装着界面から水が滲入したとしても、環状締付部材４と分水栓本体２の下方開口部２ｂ間のシール性は、環状締付部材４の雄ネジ４ａと、その下方に位置して外側環状部４ｅの下部に外向きに突設した鍔部４ｇとの間の外周に装着されたＯリング８によって、また、分水栓本体２とパッキン３間のシール性は、分水栓本体２の下方開口部２ｂの周縁２ｆの下端面がパッキン３の上面に水密に接することで実現している。よって、カバー部材７は、それ自体、シール性が要求されないため、高精度に成型するという制約を受けず、量産が容易である。本発明で必要なことは、カバー部材７によって環状締付部材４と水道本管Ｐとの電気的接触を絶縁することである。

ところで、上述した実施形態では、カバー部材７と環状締付部材４をネジ結合して一体保持する手段を採用した。しかし、上下に厚みがないカバー部材７を手回しで環状締付部材４にネジ結合するのは手間であり、また正確にネジ結合しなければ樹脂製であるカバー部材７の雌ネジ部７ｂを潰してしまうことが考えられる。

そこで、第二実施形態として、図４に示すように、カバー部材７を環状締付部材４に無理嵌めして一体保持するという手段を採用することもある。即ち、上記実施形態と同一構成は同一符号を付して説明すると、環状締付部材４の内側環状部４ｄ（請求項でいう露出下部）の外周面には、雄ネジ４ｆに代えて環状溝３０を周設すると共に、カバー部材７の円筒状の垂直部７ｄ（請求項でいう円筒部）の内周面には、雌ネジ７ｂに代えて前記環状溝３０に嵌合する環状凸部３１を周設した。この第二実施形態によれば、カバー部材７を環状締付部材４に差し込むだけで装着が完了するため、組付けが極めて簡単であり、しかもカバー部材７が傷つく恐れもない。

また、環状凸条３１は垂直部７ｄの内周面全周に設けて閉鎖ループ状としているので、カバー部材７を環状締付部材４に組み付けたとき、その全部が環状溝３０に嵌合することになり、カバー部材７を正確に、かつ、高強度をもって環状締付部材４に組み付けることができる。ただし、環状凸条３１に代えて、同一円上に例えば４つの凸部を等間隔に設けるなど、環状溝３０に嵌合可能な複数の凸部を間隔を開けて設ける構成としてもよく、この場合、環状凸条３１よりも小さな力で環状溝３０に嵌合することができるため、カバー部材７の組付をより楽に行うことができる。

Ｐ 水道本管
１ サドル
２ 分水栓本体
２ａ ボール型弁体
２ｂ 下方開口部
３ バンド
４ 環状締付部材
５・６ ボールシート
７ カバー部材
Ｓ 切粉

Claims (5)

1. 鋳鉄等の金属製水道本管に装着可能なサドルと、下方開口から装填したボール型弁体を該下方開口に水密に螺入可能な環状締付部材によって支持した分水栓本体とを備え、当該分水栓本体を前記サドルにフランジ結合するように構成したサドル分水栓であって、前記分水栓本体の下方開口から前記水道本管側に露出する前記環状締付部材の下部を、電気絶縁性を有し、且つ、下面に前記通水孔と連通する中心孔を形成したキャップ状のカバー部材で被覆すると共に、前記環状締付部材の露出下部の外周面に環状溝を設ける一方、前記カバー部材は前記露出下部が差し込まれる円筒部を有し、該円筒部の内周面に前記環状溝に嵌合する凸部を周設したことを特徴とするサドル分水栓。
2. カバー部材は樹脂製である請求項１記載のサドル分水栓。
3. サドルはパッキンを介して水道本管に装着され、分水栓本体は、前記サドルに対するフランジ結合時、その下方開口の周縁端面が前記パッキンの上面に水密に圧接して前記下方開口の外側をシールする請求項１または２記載のサドル分水栓。
4. 環状締付部材は、分水栓本体の下方開口に対する螺入部の下側外周にＯリングが装着されて前記下方開口の内側をシールする請求項１、２または３記載のサドル分水栓。
5. 凸部は、カバー部材の円筒部の内周面の全周にわたり連続する環状凸条である請求項１から４のうち何れか一項記載のサドル分水栓。

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