JP6208963B2 - 分岐継手用穿孔工具 - Google Patents

Description

本発明は、都市ガス用樹脂配管などの既存の配管（元管）から、分岐取出継手を用いて分岐管を取り出す際に、元管の側壁に分岐孔を開ける分岐取出継手用穿孔工具に関する。特には、元管を流れるガスの圧力が中圧程度（１００ｋＰａ〜３００ｋＰａ未満）の場合に特に適した穿孔工具に関する。

ガス配管工事などにおいて、地中に埋設され、ガスが流通した状態の樹脂製元管から分岐管を取り出す際に、電気融着式サドル継手（ＥＦサドル形継手）が使用される。このＥＦサドル型継手を元管に装着し、元管の中央部に上下方向に穿孔した穴から水平方向に分岐管を取り出す。近年では、ガス需要量の増加に伴い、元管と同等の径の分岐管を接続して大流量に取出しを行うことが要求されている。本発明者らは、この要求を満足するとともに、確実で安全な穿孔作業が可能な分岐取出継手用穿孔工具を開示した（特許文献１参照）。

特許第４７７８３７８号

前述の穿孔工具は、主に元管のガス圧が低圧（１００ｋＰａ未満、実際には１．５〜１５ｋＰａ）の場合に適した仕様となっているが、中圧Ｂ（１００〜３００ｋＰａ）にも対応させることが求められるようになった。ガス圧が高くなると、工具の各部位や部材にかかる力が高くなって、強度や気密性が低下したり、作業がし辛くなるといったことが懸念される。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、ガス圧が高くなった場合にも、確実に安全な穿孔作業が可能な分岐取出継手用穿孔工具を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様の穿孔工具は、 下記Ａ）〜Ｃ）を有する分岐継手に取り付けられ、該分岐継手とガス元管とを連通する分岐孔を開ける穿孔工具であって、
Ａ）樹脂製の元管の側壁外表面に当てられて融着される、中央部に開口を有するサドル部、
Ｂ）該サドル部から外方向に突出する中空の分岐管接続部、及び、
Ｃ）前記サドル部の前記開口に位置する前記元管の側壁を切り取って該側壁に分岐孔を開けるカッターが移動する空洞が形成された、前記サドル部から前記分岐管接続部と異なる方向に突出するカッター移動部、
該穿孔工具は、以下ア）〜ウ）を備え、
ア）前記カッター、該カッターのガイド移動機構、及び、該機構を収容するとともに該機構を介して前記カッターを移動自在に支持するケーシング、を有するカッティングユニット、
イ）前記分岐取出継手の前記カッター移動部に一方の側（継手側）が接続されるとともに、前記カッティングユニットの前記ケーシングに他方の側（反継手側）に接続され、前記カッター移動部の前記空洞を開閉するシャッター板を有するシャッターユニット、並びに、
ウ）該シャッターユニットの前記反継手側に、前記カッティングユニットの前記ケーシングを取り外した後に接続され、前記分岐継手の前記カッター移動部の口を封止するプラグを取り付けるストッパーユニット、
さらに、前記シャッター板の継手側と反継手側を繋ぐ均圧回路を備えることを特徴とする。

ガス元管に分岐孔を開けた後は、シャッターユニットのシャッター板を閉めた後にカッティングユニットを取り外す。その後、ストッパーユニットをシャッターユニットの反継手側に取り付ける。元管内のガス圧が比較的高い場合、シャッター板の継手側にはガス元管のガス圧がかかり、反継手側には、このガス圧よりも低い大気圧がかかっている。ここで、均圧回路を開いてガス圧をシャッター板の反継手側にも導入し、シャッター板の両側の圧力を同じにする。この状態でシャッター板を開くと、シャッター板が低圧側に押されていないので、摩擦抵抗が少なく楽に開くことができる。その後、プラグを分岐継手のカッター移動部の口に挿入して封止する。その後、シャッターユニットを継手から取り外して工事完了となる。

本発明においては、 前記均圧回路が、 前記シャッターユニットに設けられた、前記シャッター板から前記継手側の空間をパージするパージ用組立と、 前記ストッパーユニットに設けられた、前記プラグが収容されている空間をパージするパージ用組立と、 前記シャッターユニットのパージ用組立と前記ストッパーユニットのパージ用組立とを連通する回路を有する。

両ユニットのパージ用組立を連通させると、前述のように、カッティングユニットを取り外した後に、ストッパーユニットをシャッターユニットに取り付けてシャッター板を開く際に、両ユニットを同圧とできる。さらに、ストッパーユニットでプラグを継手に封止した後でストッパーユニットとシャッターユニットを継手から取り外す際、これらのユニット内はガス圧がかかっており、取り外しにくい。そこで、プラグ封止後にこれらのユニットの空間を、パージ用組立を介して大気と同圧にすることにより、ユニットの取り外しが容易となる。

本発明においては、 前記パージ用組立が、前記シャッターユニット及び前記ストッパーユニットの前記空間に連通する継手部材と、該継手部材の各々に連通するカプラとを有する。

本発明においては、 前記カッティングユニットに、前記ケーシング内の空間をパージするパージ用組立を備えることが好ましい。

元管穿孔作業が終了した後でカッティングユニットをシャッターユニットから取り外す際、カッティングユニットには圧力の高いガスが流れ込んでいることになる。そこで、カッティングユニット内のガスをパージ用組立で開放することにより、カッティングユニットを安全に取り外すことができる。

本発明の第２の態様の穿孔工具は、 下記Ａ）〜Ｃ）を有する分岐継手に取り付けられ、該分岐継手とガス元管とを連通する分岐孔を開ける穿孔工具であって、
Ａ）樹脂製の元管の側壁外表面に当てられて融着される、中央部に開口を有するサドル部、
Ｂ）該サドル部から外方向に突出する中空の分岐管接続部、及び、
Ｃ）前記サドル部の前記開口に位置する前記元管の側壁を切り取って該側壁に分岐孔を開けるカッターが移動する空洞が形成された、前記サドル部から前記分岐管接続部と異なる方向に突出するカッター移動部、
該穿孔工具は、以下ア）〜ウ）を備え、
ア）前記カッター、該カッターのガイド移動機構、及び、該機構を収容するとともに該機構を介して前記カッターを移動自在に支持するケーシング、を有するカッティングユニット、
イ）前記カッター移動部の前記空洞を開閉するシャッター板、及び、該シャッター板を開閉移動可能に収容し、前記分岐取出継手の前記カッター移動部に一方の側（継手側）が接続されるとともに前記カッティングユニットの前記ケーシングに他方の側（反継手側）に接続されるシャッター本体、を有するシャッターユニット、並びに、
ウ）該シャッターユニットの前記反継手側に、前記カッティングユニットの前記ケーシングを取り外した後に接続され、前記分岐継手の前記カッター移動部の口を封止するプラグを取り付けるストッパーユニット、
前記シャッター本体が前記シャッター板を挟持する一対の挟持部材を有し、該挟持部材がアルミニウム系の材料からなるとともに、前記一対の挟持部材を相互に締結する部分に鋼製の補強部材が取り付けられていることを特徴とする。

シャッターユニットの各部材は、軽量化を考慮して、基本的にアルミニウム系（アルミニウム及びその合金）で作製されている。このため、シャッター板にかかる圧力が高い場合、シャッター板を構成する平板状の挟持部材をねじ締結する部位にも負荷がかかり、同部位でめねじ部変形での緩みが生じることが懸念される。そこで、締結部位を高強度（例えば鋼製）の補強部材で補強する。

本発明の第３の態様の穿孔工具は、 下記Ａ）〜Ｃ）を有する分岐継手に取り付けられ、該分岐継手とガス元管とを連通する分岐孔を開ける穿孔工具であって、
Ａ）樹脂製の元管の側壁外表面に当てられて融着される、中央部に開口を有するサドル部、
Ｂ）該サドル部から外方向に突出する中空の分岐管接続部、及び、
Ｃ）前記サドル部の前記開口に位置する前記元管の側壁を切り取って該側壁に分岐孔を開けるカッターが移動する空洞が形成された、前記サドル部から前記分岐管接続部と異なる方向に突出するカッター移動部、
該穿孔工具は、以下ア）〜ウ）を備え、
ア）前記カッター、該カッターのガイド移動機構、及び、該機構を収容するとともに該機構を介して前記カッターを移動自在に支持するケーシング、を有するカッティングユニット、
イ）前記カッター移動部の前記空洞を開閉するシャッター板、及び、該シャッター板を開閉移動可能に収容し、前記分岐取出継手の前記カッター移動部に一方の側（継手側）が接続されるとともに前記カッティングユニットの前記ケーシングに他方の側（反継手側）に接続されるシャッター本体、を有するシャッターユニット、並びに、
ウ）該シャッターユニットの前記反継手側に、前記カッティングユニットの前記ケーシングを取り外した後に接続され、前記分岐継手の前記カッター移動部の口を封止するプラグを取り付けるストッパーユニット、
前記シャッター板の反継手側の面に当たってシールするＯリングが設けられており、 該Ｏリングを収容する溝が、側壁が円弧状に窪んだアリ溝となっていることを特徴とする。
本発明において「アリ溝」とは、端面側（入り口側）より奥側が広がっている溝をいう。

元管を穿孔してシャッターユニットのシャッター板を閉じると、シャッター板には元管側（継手側）から反継手側にガス圧がかかる。シャッターユニットのシャッター板の反継手側にＯリングを配置すれば、ガス圧でシャッター板がＯリングに押し付けられ、シャッター板と反継手側の挟持部材との間の密閉性が向上する。

また、Ｏリング溝の側壁を、円弧状に窪んだアリ溝形状とすることにより、シャッター板を開閉運動する際に、シャッター板との摩擦によりＯリングに横ズレ力がかかっても、Ｏリングの脱落を防止できる。特に、ガスが流れる方向に対向する側壁をアリ溝形状とすることにより、Ｏリングがガスの流れの方向に力を受けて各溝のアリ溝状側壁に押圧されるので、Ｏリング溝からより脱落しにくくなる。

以上の発明から明らかなように、本発明によれば、ガス圧が高くなった場合にも、確実に安全な先行作業が可能な分岐取出継手用穿孔工具を提供することができる。

図１（Ａ）は、分岐取出継手の平面図、図１（Ｂ）は側面断面図、図１（Ｃ）は右正面図である。 カッティングユニットを説明する図であり、図２（Ａ）は斜視図、図２（Ｂ）は断面図である。 シャッターユニットを説明する図であり、図３（Ａ）は上方から見た斜視図、図３（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 図３のシャッターユニットを説明する断面図であり、図４（Ａ）は断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ部拡大図である。 シャッターユニットの他の例を説明する図であり、図５（Ａ）は上方から見た斜視図、図５（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 ストッパーユニットを説明する図であり、図６（Ａ）は斜視図、図６（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 継手にシャッターユニットを取り付けた状態を示す断面図である。 シャッターユニットにカッティングユニットを取り付けた状態を示す断面図である。 カッター押し下げ移動中の状態を示す断面図である。 カッティングユニット内をパージしている状態を示す側面図である。 カッティングユニットを取り外した状態を示す断面図である。 ストッパーユニットとシャッターユニットの同圧作業を行っている状態を示す図であり、図１２（Ａ）は断面図、図１２（Ｂ）はパージ用組立間の連結状態を説明する側面図である。 プラグネねじ込み状態を示す図であり、図１３（Ａ）は断面図、図１３（Ｂ）はプラグねじ込み終了後にシャッターユニット内をパージしている状態を示す正面図である。 継手にプラグが封止された状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、図１を参照して、分岐取出継手の構造の一例を簡単に説明する。図１（Ａ）は、分岐取出継手の平面図、図１（Ｂ）は側面断面図、図１（Ｃ）は右正面図である。
分岐取出継手２００は、ポリエチレン等の熱可塑性プラスチック製であり、樹脂製の元管の側壁の外周面に当てられて融着されるサドル部２０１と、サドル部２０１から外方向に突出する中空の分岐管接続部２０３と、サドル部２０１から分岐管接続部２０３と異なる方向に突出するカッター移動部２０５と、を有する。

サドル部２０１の中央には、元管の側壁に当てられる開口２０２が開けられている。開口２０２の周囲には電熱線が埋設されており、この電熱線に電流を流して発熱させることにより、サドル部２０１を元管の側壁外表面に気密に融着する。サドル部２０１の底部の、開口２０２の近傍には、切り取られた元管の切片を保持するストッパー２０７が形成されている。
分岐管接続部２０３には、電気融着ソケットを介して分岐管が接続される。

カッター移動部２０５は、分岐管接続部２０３の方向と直交する方向に延びる空洞２０６を有する。後述するように、この空洞２０６を、サドル部２０１の開口２０２に位置する元管の側壁を切り取るカッターユニットのカッターが移動する。

カッター移動部２０５の上端の開口には、金属製の接続フランジ２０８が取り付けられている。この接続フランジ２０８には、後に詳述するシャッターユニットが接続される。図１（Ｂ）に示すように、カッター移動部２０５の開口は、プラグ１５０で塞がれている。

カッター移動部２０５の接続フランジ２０８には、リング状の蓋２０９がボルト・ナットで固定されている。なお、分岐継手用穿孔工具１の使用時には蓋２０９は取り外される。また、ベルト２１１は、サドル部２０１を融着する際に元管側壁に架け渡して、サドル部２０１を元管に押し付けて密着させる。

次に、図２〜図４を参照して、本発明の実施の形態に係る分岐継手用穿孔工具の構造を説明する。なお、本発明の分岐継手用穿孔工具の主構造は、前述の特許文献１に開示した穿孔工具とほぼ同じであり、相違点を詳細に説明し、その他の点の詳細な説明を省略する。
この分岐継手用穿孔工具は、以下の三つのユニットを備える。
元管を穿孔するカッターを備えるカッティングユニット１０、
カッティングユニット１０と分岐取出継手２００のカッター移動部２０５との間に接続され、カッター移動部２０５の空洞２０６を開閉するシャッター板を有するシャッターユニット７０、
カッティングユニット１０を取り外した後のシャッターユニット７０に接続され、分岐取出継手２００のカッター移動部２０６の開口を封止するプラグ１５０を取り付けるストッパーユニット１１０。

まず、図２を参照してカッティングユニットの構造を説明する。図２（Ａ）は斜視図、図２（Ｂ）は断面図である。このカッティングユニット１０は、特許文献１に開示した穿孔工具のカッティングユニット（工具本体）に、後述するケーシング内部をパージするパージ組立６０が新たに設けられている。他の構造は上述のカッティングユニットとほぼ同じであり、詳細な説明は省略する。
カッティングユニット１０は、元管の側壁を穿孔するカッター１１、カッター１１のガイド移動機構、及び、該機構を収容するとともに該機構を介してカッター１１を移動自在に支持するケーシング２０、を主に備える。

図２（Ｂ）に示すように、カッター１１は、半円筒状に湾曲した板体であり、下端縁にはカッター刃が形成されている。カッター１１の両側端部は、内側に向けて折り曲げられて、これら折曲部の内側に背板１３が配置されている。

背板１３の裏面の両側部寄りには、カッター１１の長さ方向に延びるカッターガイド１５が取り付けられている。また、背板１３の上端からは、メネジブロック１７がカッター１１の長さ方向に延び出ている。さらに、メネジブロック１７からは、スライド部１９がカッター１１の長さ方向にさらに延び出ている。スライド部１９は、断面コ字状であり、カッター１１移動時の回り止めの役割を果たす。

カッター１１は、該カッターの移動機構を備えたケーシング２０に収容される。ケーシング２０は円筒状であり、上端は上板２０ａで塞がれており、下端は開口している。下端の開口の周囲には、フランジ２０ｂが形成されている。このフランジ２０ｂがシャッターユニット７０に接続される。

図２（Ａ）に示すように、ケーシング２０の外周面には、ケーシングの正面を表す表示板２１や、ケーシング内部を観察するため透明な窓（アクリル板）２３、複数の取っ手２５が取り付けられている。
図２（Ｂ）に示すように、ケーシング２０の裏面（反表示板２１側の面）上端には、ロックバー２７がケーシング２０の側面を貫通するよう螺合している。

カッター移動機構は、シャフトスリーブ３１と、カッター１１のメネジブロック１７に噛み合う送りネジシャフト３３とを有する。ケーシング２０の上板２０ａの中央には、ブッシュ２９が取り付けられている。シャフトスリーブ３１は、ブッシュ２９にスライド自在に通されている。送りネジシャフト３３は、シャフトスリーブ３１内に通されている。シャフトスリーブ３１及び送りネジシャフト３３の上端は、円筒状のハンドルブロック３５に回転可能に取り付けられている。このハンドルブロック３５の側面には、横方向に延び出る一対のハンドル３７が取り付けられている。
なお、送りネジシャフト３３は、その上端の六角部にスパナ等の工具を係合して回すことで回転する。

図２（Ｂ）を参照して、ケーシング２０の内部を説明する。ケーシング２０内において、シャフトスリーブ３１の下端に位置する送りネジシャフト３３の外周には、上から順にスライドストッパー３９と振れ止めカラー４１が噛み合い固定されている。送りネジシャフト３３の下端は、カッター１１の背板１３から延びるメネジブロック１７が噛み合っている。送りネジシャフト３３の下端には、カッター１１の前進限でメネジブロック１７の下端に当接するストップカラー４２が設けられている。

さらに、ケーシング２０の内部には、帯状のカッターガイド４３とコ字状の振れ止め部材４５が取り付けられている。カッターガイド４３は、カッター１１のスライド部１９に係合して、カッター１１移動時のガイド及び振れ止めの役割を果たす。振れ止め部材４５は、シャフトスリーブ３１・送りネジシャフト３３を降ろした際、振れ止めカラー４１に係合し、カッター１１切り込み時における送りネジシャフト３３の振れ止めの役割を果たす。

カッター１１を押し下げる（元管に切り込みを入れる）際には、送りネジシャフト３３の上端の六角部にスパナなどの工具を係合させて回転させる。これにより、送りネジシャフト３３に螺合しているカッター１１がカッターガイド４３にガイドされて下降し、カッター刃により所定位置の元管が穿孔される。

ケーシング２０の下部には、ケーシング２０の内部をパージするパージ用組立６０が取り付けられている。パージ用組立６０は、ケーシング２０を貫通してねじ込まれたエルボ６１と、エルボ６１の外側の端部に螺合したカプラ６３からなる。カプラ６３は、バルブが内蔵された配管接続部材であり、開口は栓で開閉可能となっている。カプラ６３として、例えば日東工器社製ミニカプラ２２ＳＭを使用できる。

次に、図３、図４を参照してシャッターユニットを説明する。図３（Ａ）はシャッターユニットを上方から見た斜視図、図３（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。図４（Ａ）は断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の一部拡大図である。このシャッターユニット７０も、前述の特許文献１に開示した穿孔工具のシャッターユニットとほぼ同じであるが、挟持部材間の連結を補強した点、パージ用組立１００を追加した点、Ｏリングの配置が主に異なる。
シャッターユニット７０は、カッター切り込み時には継手２００のカッター移動部２０５の空洞開口２０６を開いて、カッターユニット１０のカッター１１の上下方向移動通路を確保する。一方、カッター切り込み終了後には、空洞開口２０６を閉じて、元管に穿孔された分岐孔から流れ出るガスが空洞開口２０６から漏れ出るのを防止する。

シャッターユニット７０は、上下の長円状の挟持部材７１Ａ、７１Ｂを重ね合わせたものである。挟持部材７１は、軽量化を考慮して基本的にはアルミニウム系（アルミニウム及びその合金）で作製されている。上下挟持部材７１Ａ、７１Ｂの端寄りの位置には、円形の開口７３Ａ、７３Ｂが開けられている。開口７３の寸法は、継手２００のカッター移動部２０５の空洞開口２０６の径とほぼ等しい。上下挟持部材７１の各開口７３の周囲には、それぞれ円筒状の側壁７５Ａ、７５Ｂが立ち上がっている。各々の側壁７５の上端には、リング状のフランジ７７Ａ、７７Ｂが外方向に張り出すように形成されている。

図４（Ａ）に示すように、下側の挟持部材７１Ｂの側壁７５Ｂには、パージ用組立１００が取り付けられている。パージ用組立１００は、カッティングユニット１０のパージ組立と同様のものであり、側壁７５Ｂを貫通してねじ込まれたエルボ１０１と、エルボ１０１の外側の端部に螺合したカプラ１０３からなる。

図４に示すように、下側の挟持部材７１Ｂの上面（上側の挟持部材７１Ａに対向する面）には、浅い凹部７９が形成されている。凹部７９は、開口７３Ｂの周囲を含んで、外周以外のほぼ全面にわたって形成されている。凹部７９の最外部は、一段深い溝７９ａ（図４（Ｂ）も参照）となっている。上下の挟持部材７１Ａ、７１Ｂを重ねると、挟持部材間にはこの凹部７９の深さのスペースが形成される。このスペース内に、シャッター板８０が回動可能に配置されている。シャッター板８０は、一端が回動シャフト８１（図３（Ａ）参照）に一体に固定されている。回動シャフト８１を回動させることによって、シャッター板８０は、開口７３を塞ぐ位置と、開口７３の外の凹部７９に収容される位置との間を移動する。なお、上側挟持部材７１Ａの上面には、開口７３の開時及び閉時における回動シャフト８１の位置を示す指示点が設けられている。

また、下側挟持部材７１Ｂの凹部７９内の開口７３Ｂのやや外側には、樹脂製のワッシャ８３が配置されている。図４（Ｂ）に示すように、ワッシャ８３は、開口７３Ｂのやや外側に形成された環状の溝８５に複数のネジ８６で固定されている。シャッター板８０の開閉時に、シャッター板８０の下面は主にこのワッシャ８３の上面と摺動する。

図４（Ｂ）を参照して説明する。上下の挟持部材７１Ａ、７１Ｂとの間は、主Ｏリング９１、副Ｏリング９３、外周Ｏリング９５で密閉されている。主Ｏリング９１は、副Ｏリング９３よりも断面の寸法が大きい。主Ｏリング９１が嵌め込まれる環状のＯリング溝９２（主Ｏリング溝）は、上側挟持部材７１Ａの開口７３Ａの外周に沿った、下側挟持部材７１Ｂのワッシャ用溝８５にほぼ対向する位置に形成されている。副Ｏリング９３が嵌め込まれる環状Ｏリング溝９４（副Ｏリング溝）は、下側挟持部材７１Ｂのワッシャ用溝８５の内側に、開口７３Ｂの周囲に沿って形成されている。詳しくは後述するが、シャッター板閉時には、シャッター板８０の継手側（下方）から圧力がかかり、シャッター板８０は上方に押圧される。この際、シャッター板８０は主Ｏリング９１に圧接するので、シャッター板８０と上側挟持部材７１Ａの下面との気密性が安定化される。

各Ｏリング溝９２、９４は、断面形状が横長の方形であり、一方の側壁が、外方向に膨らんだ凹状（アリ溝形状）となっている。主Ｏリング溝９２は、内側（開口７３Ａ側）の側壁９２ａが凹状となっており、副Ｏリング溝９４は、外側（反開口７３Ｂ側）の側壁９４ａが凹状となっている。このようにＯリング溝をアリ溝形状とすることにより、Ｏリングの溝からの脱落を防止できる。
シャッター板８０の継手側（下方）から圧力がかかってシャッター板８０が押し上げられた場合、継手側に存在するガスは、シャッター板８０と下側挟持部材７１Ｂとの間に生じたスペースに入り込もうとする。このスペースを通るガスは主に副Ｏリング９３で封止されるが、封止しきれなかったガスは、下側挟持部材７１Ｂの凹部７９に入り込み、凹部７９内を外方向に移動する。そして、凹部７９の最外部７９ａにおいて、シャッター板８０の端面と凹部７９の側壁との間を通ってシャッター板８０の反継手側（上側）に回り込み、内方向（開口方向）へ移動しようとする。主Ｏリング溝９２と副Ｏリング溝９４の凹部９２ａ、９４ａは、このガスの流れに向き合う位置に形成されている。これにより、各溝に収容されたＯリングが、前記のガスの流れの方向に力を受けて、各溝の凹部に押圧される。この力も加わって、各Ｏリングは各々Ｏリング溝から脱落しにくくなる。

外周用Ｏリング９５は、下側挟持部材７１Ｂの外周（凹部の外側）に形成されたＯリング溝９６に嵌め込まれる。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上下の挟持部材７１Ａ、７１Ｂは、外周に沿って配置された上下の環状の補強板１０１Ａ、１０１Ｂを介して、複数のねじで固定されている。補強板１０１は、鋼製あるいはステンレス鋼製である。厚さは例えば５ｍｍである（上挟持部材の厚さは１１ｍｍ、下挟持部材の厚さは１７ｍｍ）。上下の補強板１０１は、図３に示すように、上下挟持部材７１の外周の一部を除いてほぼ全周に取り付けられている。このような補強板１０１によって上下挟持部材７１Ａ、７１Ｂ間の連結を強化できる。

補強板の他の例を図５に示す。図５（Ａ）はシャッターユニットを上方から見た斜視図、図５（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。
この例の上下の補強板１０７Ａ、１０７Ｂは、環状ではなく、挟持部材７１の開口以外のほぼ全ての面を覆う形状である。図５（Ａ）に示すように、上側補強板１０７Ａは、上側挟持部材７１Ａの開口７３Ａと回動シャフト８１の部分を除く略半円状の平板部と、２個の円弧状部とからなる。下側補強板１０７Ｂは、下側挟持部材７１Ｂの開口７３Ｂを除く略半円の平板部と、２個の円弧状部とからなる。上下補強板１０７は、上下挟持部材７１の周囲で複数のねじで結合されている。

次に、図６を参照してストッパーユニットを説明する。図６（Ａ）は上から見た斜視図、図６（Ｂ）は下から見た斜視図である。ストッパーユニット１１０も、前述の特許文献１に開示した穿孔工具のストッパーユニットとほぼ同じであり、パージ用組立が新たに設けられている。
ストッパーユニット１１０は、穿孔作業終了後に、分岐取出継手２００のカッター移動部２０５にプラグを締め付けるための工具である。

ストッパーユニット１１０は、短い円筒状の本体１１１を備えている。本体１１１の上端は上板１１１ａで塞がれており、下端は開口している。開口には、外方向に拡がるフランジ１１１ｂが形成されている。本体１１１の側面には、パージ用組立１２０が取り付けられている。パージ用組立１２０は、カッティングユニット１０等のパージ組立と同様のものであり、本体１１１の側壁を貫通してねじ込まれたエルボ１２１と、エルボ１２１の外側の端部に螺合したカプラ１２３からなる。

本体１１１の上板１１１ａの中央部には、ブッシュ１１３を介してシャフト１１５がスライド自在に通されている。シャフト１１５の上端付近には、横方向に延び出る一対のハンドル１１７が取り付けられている。ハンドル１１７の下方のシャフト１１５の外周面には、プラグ締め付け完了を示すマーク１１５ａが印されている。このマーク１１５ａがブッシュ１１３付近にくるまでシャフト１１５を回して、プラグを分岐取出継手２００のカッター移動部２０５内に押し込んだとき、プラグの締め付けが完了する。

本体１１１の上板１１１ａ上のブッシュ１１３付近には、シャフト１１５の本体１１１内へのスライドを阻止するストッパー１１９が取り付けられている。また、図６（Ｂ）に示すように、本体１１１の内側の、シャフト１１５の下端にはプラグカラー１２５が取り付けられている。プラグカラー１２５は、ストッパーユニット１１０にプラグを保持させるとともに、締付時にはシャフト１１５の回転をプラグに伝える役割を果たす。

次に、図１に示した分岐取出継手を用いて樹脂製分岐管を接続する一連の作業について、主に図７〜図１４を参照しつつ説明する。

（１）穿孔作業開始
まず、図７に示すように、シャッターユニット７０を分岐取出継手２００に取り付ける。
シャッターユニット７０を分岐取出継手２００のカッター移動部２０５の上側に載せ、継手２００側の接続フランジ２０８とシャッターユニット７０の下側フランジ７７Ｂとをボルト・ナットで結合する。

次に、図８に示すように、シャッターユニット７０にカッティングユニット１０を載せ、シャッターユニット７０の上フランジ７７Ａと、カッティングユニット１０のケーシング２０のフランジ２０ｂとをボルト・ナットで結合する（カッティングユニット１０とシャッターユニット７０とは予め接続しておいてもよい）。そして、シャッターユニット７０の回動シャフト８１（図３（Ａ）参照）をスパナ等で回し、シャッター板８０を開く。

（２）カッター押し下げ移動（切り込み直前）
シャッターユニット７０のシャッター板８０を完全に開いた後、カッティングユニット１０のロックバー２７を引き出し、ロックバー２７とスライドストッパー３９との係合を解除する。そして、カッティングユニット１０のシャフトスリーブ３１と送りネジシャフト３３を下降させる。送りネジシャフト３３の下降により、同シャフト３３に螺合しているカッター１１がカッターガイド４３にガイドされて下降する。カッター１１が下降した後、ハンドルブロック３５をケーシング２０の上端のブッシュ２９の外面のオネジに噛み合わせ、両者をネジ結合させる。

（３）カッター切り込み→切り込み終了
次に、図９に示すように、送りネジシャフト３３上端にスパナ等の工具を係合して回転させると、送りネジシャフト３３に螺合しているカッター１１がカッターガイド４３にガイドされつつ下降していき、分岐取出継手２００のカッター移動部２０５の空洞２０６を通って、サドル部開口２０２に位置する元管３００の側壁に切り込んでいく。カッター１１で元管３００側壁を切り進んでいる最中は、カッター１１の下端部の保持板が元管側壁の外表面で上に押されて背板１３の内面側に倒れるため、カッター１１の進行を妨げない。

カッター切り込みの終了は、次のいずれかによって作業者が知ることができる。
（ア）送りネジシャフト３３の下端のストップカラー４２にカッター１１のメネジブロック１７の下端が当たり、それ以上カッター１１が進まなくなって回転が止まったときの感触。
（イ）ケーシング２０の窓２１から内部を覗き、カッター１１の上端面がカッターガイド４３に形成されたマークより下側にあることを目視することで確認。

元管３００が穿孔されると、元管内のガスが継手２００のサドル部２１０、カッター移動部２０５の空洞２０６から、シャッターユニット７０の開口７３を通ってカッティングユニット１０のケーシング２０内に充満する。

なお、継手２００のカッター移動部２０５内でのカッター進行中の動作や、元管２００の側壁をカッター１１で切り取って生じた切片の処理の詳細については、前述の特許文献に詳細に記載されているので説明を省略する。

（４）カッター引き上げ移動
次に、前述したカッター切り込み中とは逆に送りネジシャフト３３を回し、カッター１１を引き上げていく。そして、ハンドル３７を掴んで、シャフトスリーブ３１・送りネジシャフト３３をスライドストッパー３９がブッシュ２９の下端面に当たるまで引き上げてから、ロックバー２７をねじ込む。

（５）カッティングユニット内のガス開放・取り外し
カッティングユニット１０のシャフトスリーブ３１・送りネジシャフト３３を元の位置に引き上げた後、シャッターユニット７０の回動シャフト８１をスパナ等で回し、シャッター板８０を閉じる。ここで、シャッター板８０には、継手側から元管内の比較的高い圧力のガスがかかっている。図４（Ｂ）を参照して説明したように、シャッター板８０とシャッターユニット７０の下板７１Ｂとの間には副Ｏリング９３が介されているが、ガスの圧力が高いと、この副Ｏリング９３で密閉できなかったガスが下板７１Ｂの開口７３Ｂから凹部７９の外側まで流れ込む場合もある。ただし、シャッター板８０はガス圧によって主Ｏリング９１に圧接されているので、シャッター板８０と上側挟持部材７１Ａの下面との気密性が得られる。また、シャッター板８０を閉じる際に、シャッター板８０と主Ｏリング９１との摩擦力が高くなるが、主Ｏリング溝９２の、ガスの流れ方向に向き合う側壁が凹状に窪んだアリ溝形状であるので、シャッター板８０を開閉運動する際にＯリング８１、８３に横ズレ力がかかっても、Ｏリングの脱落を防止できる。

さらに、シャッター板８０にかかる圧力が高い場合、上下挟持部材７１の結合部にも圧力がかかるが、上下の挟持部材７１の結合部は、図３（又は図５）に示すように、高強度の補強板１０５（１０７）で補強されているので、挟持部材を結合している部位でめねじ部変形での緩み等が生じにくい。

次に、図１０に示すように、カッティングユニット１０のケーシング２０に設けられたパージ組立６０のカプラ６３の先端にホース組立１４０を接続し、ケーシング２０内のガスを大気放出する。ホース組立１４０は、図１０に示すように、２本のホース１４１、１４２を開閉弁１４３を介して接続したものである。ホース組立１４０の開閉弁１４３を閉とし、同組立のホース１４１の一端を、カッティングユニット１０のパージ組立６０のカプラ６３の先端に接続した後、開閉弁１４３を開とすると、カッティングユニット１０のケーシング２０内の、比較的高い圧力のガスがパージ組立６０とホース組立１４０を介して大気に開放される。

ケーシング２０内のガスを開放した後、カッティングユニット１０をシャッターユニット７０から取り外す。ケーシング２０内は大気圧となっているので、カッティングユニット１０を安全に取り外すことができる。取り外した状態を図１１に示す。

（６）ストッパーユニット取り付け
次に、シャッターユニット７０にストッパーユニット１１０を取り付ける。
まず、図１２（Ａ）に示すように、ストッパーユニット１１０の本体１１１内において、プラグカラー１２５とプラグ１５０とを嵌め合わせておく。この時点では、ストッパー１１９により、シャフト１１５の下降が防止されている。この状態で、図に示すようにシャッターユニット７０の上フランジ７７Ａにストッパーユニット１１０の本体１１１のフランジ１１１ｂを載せて、両フランジをボルト・ナットで結合する。

（７）ストッパーユニットとシャッターユニットの同圧作業
次に、図１２（Ｂ）に示すように、ストッパーユニット１１０のパージ組立１２０と、シャッターユニット７０のパージ組立１００とを、ホース組立１４０で接続する。ホース組立１４０は、前述のカッティングユニット１０のガス開放に使用したものを使用できる。ホース組立１４０の開閉弁１４３を閉とし、同組立のホース１４１の一端をストッパーユニット１１０のパージ組立１２０のカプラ１２３に接続し、もう一方のホース１４２の端部をシャッターユニット７０のパージ組立１００のカプラ１０３に接続した後、開閉弁１４３を開とする。これにより、シャッター板８０の反継手側のストッパーユニット１１０の本体１１１の空間と継手側のシャッターユニット７０内の空間とを同圧としておく。

ストッパーユニット１１０の本体１１１内の空間は、シャッターユニット７０のシャッター板８０で継手側の元管内部と隔離されているので、ほぼ大気圧であるが、元管内のガス圧は比較的高い状態である。この状態のままでシャッター板８０を開いたり、シャフト１１５を下降させようとすると、シャッター板８０やプラグ１５０には継手側の空間から高い圧力を受けることになり、シャッター板８０が開き難くなったり、シャフト１１５を下降させにくくなる。そこで、シャッター板８０の反継手側のストッパーユニット１１０の本体１１１の空間と、継手側のシャッターユニット７０内の空間とを、ホース組立１４０を介して連通させて、両空間内の圧力を同等としておく。

（７）プラグねじ込み作業
次に、図１３（Ａ）に示すように、シャッターユニット７０のシャッター板８０を完全に開き、ストッパー１１９を解除して、ストッパーユニット７０のシャフト１１５を下降可能とする。プラグ１５０は、シャフト１１５にプラグカラー１２５によって落下しないように保持されている。前述の同圧作業により、ストッパーユニット１１０の本体１１１内の圧力とシャッターユニット７０内の圧力は同圧とされているので、シャッター板８０を大きな摩擦力を受けずに開くことができるとともに、プラグ１５０も大きな反発力を受けずに下降させることができる。

プラグ１５０を、下端が分岐取出継手２００のカッター移動部２０５の上端に当たるまでスライド下降させた後、ハンドル１１７を掴んで回し、プラグ１５０を継手カッター移動部２０５の内孔のメネジにねじ込んでいく。プラグ１５０のねじ込みが完了した時点で、カッター移動部２０５の上端開口部が封止される。

（８）シャッターユニットのガス開放
次に、図１３（Ｂ）に示すように、ストッパーユニット１１０のパージ組立１２０に接続されているホース組立１４０を取り外す。これにより、プラグ１５０の反継手側の空間（ストッパーユニット１１０の本体１１１内の空間と、シャッターユニット７０の開口内の空間）が、ホース組立１４０を介して大気に開放されるので、これらのユニットが取り外しやすくなる。

（９）シャッターユニットとストッパーユニットの取り外し
最後に、シャッターユニット７０とストッパーユニット１１０を、継手２００から取り外す。これにより、図１４に示すように、継手２００のカッター移動部２０５の開口がプラグ１５０で閉じられる。

１０ カッティングユニット １１ カッター
１３ 背板 １５ カッターガイド
１７ メネジブロック １９ スライド部
２０ ケーシング ２１ 表示板
２３ 窓 ２５ 取っ手
２７ ロックバー ２９ ブッシュ
３１ シャフトスリーブ ３３ 送りネジシャフト
３５ ハンドルブロック ３７ ハンドル
３９ スライドストッパー ４１ 振れ止めカラー
４２ ストップカラー ４３ カッターガイド
４５ 振れ止め部材
６０、１００、１２０ パージ用組立 ６１、１０１、１２１ エルボ
６３、１０３、１２３ カプラ
７０ シャッターユニット ７１ 挟持部材
７３ 開口 ７５ 側壁
７７ フランジ ７９ 凹部
８０ シャッター板 ８１ 回動シャフト
８３ ワッシャ ８５ 溝
８６ ネジ ９１ 主Ｏリング
９２ 主Ｏリング溝 ９３ 副Ｏリング
９４ 副Ｏリング溝 ９５ 外周用Ｏリング
９６ Ｏリング溝
１０１、１０７ 補強板
１１０ ストッパーユニット １１１ 本体
１１３ ブッシュ １１５ シャフト
１１７ ハンドル １１９ ストッパー
１２５ プラグカラー
１４０ ホース組立 １４１、１４２ ホース
１４３ 開閉弁 １５０ プラグ
２００ 分岐取出継手 ２０１ サドル部
２０２ 開口 ２０３ 分岐管接続部
２０５ カッター移動部 ２０６ 空洞
２０７ ストッパー ２０８ 接続フランジ
２０９ 蓋 ２１１ ベルト
３００ 元管

Claims (3)

1. 下記Ａ）〜Ｃ）を有する分岐継手に取り付けられ、該分岐継手と都市ガスの樹脂製元管とを連通する分岐孔を開ける穿孔工具であって、
   Ａ）樹脂製の元管の側壁外表面に当てられて融着される、中央部に開口を有するサドル部、
   Ｂ）該サドル部から外方向に突出する中空の分岐管接続部、及び、
   Ｃ）前記サドル部の前記開口に位置する前記元管の側壁を切り取って該側壁に分岐孔を開けるカッターが移動する空洞が形成された、前記サドル部から前記分岐管接続部と異なる方向に突出するカッター移動部、
   該穿孔工具は、以下ア）〜ウ）を備え、
   ア）前記カッター、該カッターのガイド移動機構、及び、該機構を収容するとともに該機構を介して前記カッターを移動自在に支持するケーシング、を有するカッティングユニット、
   イ）前記分岐取出継手の前記カッター移動部に一方の側（継手側）が接続されるとともに、前記カッティングユニットの前記ケーシングに他方の側（反継手側）に接続され、前記カッター移動部の前記空洞を開閉するシャッター板を有するシャッターユニット、並びに、
   ウ）該シャッターユニットの前記反継手側に、前記カッティングユニットの前記ケーシングを取り外した後に接続され、前記分岐継手の前記カッター移動部の口を封止するプラグを取り付けるストッパーユニット、
   さらに、前記シャッター板の継手側と反継手側を繋ぐ均圧回路を備え、
   前記均圧回路が、
   前記シャッターユニットに設けられた、前記シャッター板から前記継手側の空間内のガスを大気放出するパージ用組立と、
   前記ストッパーユニットに設けられた、前記プラグが収容されている空間内のガスを大気放出するパージ用組立と、
   前記シャッターユニットのパージ用組立と前記ストッパーユニットのパージ用組立とを連通する回路を有することを特徴とする穿孔工具。
2. 前記パージ用組立が、前記シャッターユニット及び前記ストッパーユニットの前記空間に連通する継手部材と、該継手部材の各々に連通するカプラとを有することを特徴とする請求項１に記載の穿孔工具。
3. 前記カッティングユニットに、前記ケーシング内の空間をパージするパージ用組立を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の穿孔工具。

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