JP6238641B2 - 分岐用穿孔装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば水道管本管等の流体管に、不断流状態で、分岐管を接続する際に用いられる分岐用穿孔装置に関する。

従来、連通部と開閉弁部とフランジとを有する筐体と、穿孔機取付用の筒状体と、前記筒状体と前記フランジを締結するボルト、ナットと、を備えた分岐用穿孔装置によって、不断流状態で、流体管に分岐口を穿設し、分岐管を接続している（例えば、特許文献１参照）。

また、穿設された分岐口に対し、防食用のコアを篏入して、分岐口の防食を維持している（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２−１０７７２３号公報（第４、５頁、図１） 特開２０１２−１８０８８９号公報（第４〜６頁、図１〜図４）

文献１にあっては、フランジの内周面と筒状体との間にパッキンを介挿し、フランジと筒状体とをＴ頭ボルトによって固定している。Ｔ頭ボルトは、その頭部がフランジより流体管側の裏面に連なる分岐口外周面に係合して、締付け時にボルトとナットが供回りすることを防止している。しかし、Ｔ頭ボルトの頭部が分岐口外周面に係合して回転が拘束されると、作業者が注意を払わず締付けるためＴ頭ボルト自体がずれて、ずれたＴ頭ボルトによって筒状体が押されて、筒状体の中心とフランジの中心がずれてしまう虞がある。また、この種の接続部のフランジに配置されるボルト孔は、フランジ外径を小さくするため前記分岐口外周面にボルト孔下部が接するほど近くに位置し、製造の誤差によっては、Ｔ頭ボルトが斜めにボルト孔に挿入され、筒状体の中心とフランジの中心とにずれが生じることがある。

筒状体の中心とフランジの中心がずれてしまうと、筒状体に固定された穿孔機の中心とフランジの中心がずれてしまい、流体管に対して、要求された精度で分岐口を穿設できず、分岐口に防食用のコアを篏入することが困難になるという問題がある。また、分岐口内面をカッターで損傷してしまうという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ベースフランジの中心がフランジの中心とずれることなく、穿孔機を精度良く固定でき、精度良く分岐口を穿設できる分岐用穿孔装置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、本発明の分岐用穿孔装置は、
連通部と開閉弁部とボルト用の挿通孔を有するフランジとから構成され流体管を被覆する筐体と、穿孔機取付用のベースフランジと、前記ベースフランジとの間に前記フランジを挟んで配置した補助フランジと、前記フランジよりも径方向外側で前記ベースフランジと補助フランジとを締結する締結部材と、を備え、
前記補助フランジには係合部が設けられるともに、前記フランジの前記ボルト用の挿通孔を被係合部として、前記係合部を前記挿通孔に係合することで芯出しされることを特徴としている。
この特徴によれば、ベースフランジと補助フランジとの間にフランジを挟んで配置し、フランジの外径よりも径方向外側で、ベースフランジと補助フランジに安定した締結場所を設けたので、締結部材がずれることなく、ベースフランジをフランジに対して精度良く固定でき、延いては精度良く分岐口を穿設できる。
また、この特徴によれば、補助フランジに設けられた係合部とフランジに設けられた被係合部が係合することにより径方向のずれを効果的に防止できる。
更に、この特徴によれば、ボルト用の挿通孔を被係合部として有効に利用できる。

本発明の分岐用穿孔装置は、
前記フランジに設けられた被係合部は、Ｔ頭ボルト用の挿通孔であることを特徴としている。
この特徴によれば、Ｔ頭ボルト用の挿通孔を被係合部として有効に利用できる。

本発明の分岐用穿孔装置は、
前記補助フランジに設けられた係合部の長さ寸法は、前記フランジの厚さ寸法よりも小さいことを特徴としている。
この特徴によれば、フランジの端面とベースフランジの端面とを効果的に面接触させることができる。

本発明の分岐用穿孔装置は、
前記補助フランジには複数の係合部が設けられるとともに、前記フランジには前記係合部に対応する位置に複数の被係合部が設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、複数の係合部と被係合部とにより係合されるので、補助フランジとフランジとの半径方向及び周方向のずれが効果的に防止される。

本実施例における分岐用穿孔装置を示す一部縦断面である。 （ａ）、（ｂ）は、フランジと補助フランジの組立手順を示す縦断面図であり、（ｃ）は、フランジとベースフランジの組立手順を示す縦断面図である。 （ａ）は、ベースフランジと補助フランジの固定手順を示す縦断面図であり、（ｂ）は、ベースフランジと穿孔機の固定手順を示す一部縦断面図である。 （ａ）は、本実施例における一体型の補助フランジを使用してベースフランジを取付けた状態を示す図であり、（ｂ）は、変形例における分割型の補助フランジを使用してベースフランジを取付けた状態を示す図である。

本発明に係る分岐用穿孔装置を、図１から図４を参照して説明する。先ず図１の符号１０は、本発明が適用された分岐用穿孔装置である。

図１に示すように、分岐用穿孔装置１０は、流体管１の外周面に密封性を保持した状態で、且つ流体管１の所定位置に穿孔を穿設できるように、流体管１に対し位置決めされた状態で装着される。本実施例では流体管内の流体は上水であるが、流体管１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良い。

分岐用穿孔装置１０は、連通部１３と開閉弁部１４とフランジ１６とから構成される筐体１２と、穿孔機４０を取付けるベースフランジ２０と、ベースフランジ２０との間にフランジ１６を挟んで配置した補助フランジ３０と、フランジ１６よりも径方向外側でベースフランジ２０と補助フランジ３０とを締結する締結部材２４と、を備えている。

筐体１２は、図示で流体管１の外周上側を被覆し、流体管１の管軸に対して略直角外方を向く中空部を備えた連通部１３、開閉弁部１４からなり、連通部１３とフランジ１６は、開閉弁部１４により開閉可能となっている。連通部１３は、カバー１１側に向けて開口した開口縁１３ａを有しており、この開口縁１３ａの開口領域が開閉弁部１４側の開放領域に連続している。筐体１２は、カバー１１と、互いの対向面間に配置されたシール部材２を介し、ボルト３ｂ、ナット３ａにより流体管１に互いに組みつけられている。尚、カバー１１は、筺体１２を流体管に密封性を保持した状態で装着できれば、バンド状のものであってもよい。

開閉弁部１４は、弁軸１４ｂの回動操作で弁軸方向に移動する弁体１４ａによって、連通部１３とフランジ１６との間を開閉可能になっている。

穿孔機４０は、アダプター４１を備えており、アダプター４１を交換することで、異なる寸法のベースフランジに対し穿孔機４０を取付けることができる。アダプター４１は必要に応じて取り付けるもので、穿孔機の取付けフランジ４３をベースフランジ２０に直接取り付けてもよいし、穿孔機の取付けフランジ４３をベースフランジ２０としてもよい。

図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、フランジ１６の内周面には、筺体１２の内方に向け漸次縮径する傾斜をなすテーパ面１５ａが形成されている。更に、テーパ面１５ａの内方には、連続してフランジ１６の管軸と略平行あるいは内方に向けて大径となるテーパをなす内面１５ｂが形成され流体管の内周面に連なっている。

フランジ１６の端面１６ａには、ベースフランジ２０の一方の端面２１が当接するように設けられている。また、ベースフランジ２０の他方の端面２２には、穿孔機４０の取付けアダプター４１が当接し、ボルト２３ａ及びナット２３ｂによって、ベースフランジ２０と穿孔機４０とが固定されている（図１、図２（ｃ）参照）。本実施例においては、穿孔機４０とベースフランジ２０は、ボルト２３ａ、ナット２３ｂによって固定したが、穿孔機４０とベースフランジ２０とを一体に構成することもできる。

フランジ１６の裏側端面１６ｂには、補助フランジ３０の端面３１が当接している。端面３１の側には、本発明の係合部としてのガイドピン３２が立設され、ガイドピン３２は、本発明の被係合部としてのフランジ１６に設けられたＴ頭ボルト用の挿通孔１８に係合されている。

ガイドピン３２の直径は、挿通孔１８の直径より小さく形成され、挿通孔１８に挿通するＴ頭ボルトの直径より大きいことが好ましい。ガイドピン３２は、フランジ１６の挿通孔１８に挿入されることによって、補助フランジ３０の中心とフランジ１６の中心とがほぼ一致するようにできる（図２（ａ）、（ｂ）参照）。また、ガイドピン３２とフランジ１６の挿通孔１８とを係合させる箇所を１箇所とすれば、補助フランジ３０をフランジ１６に対し径方向に位置決めすることができ、２箇所以上とすれば、径方向と周方向の両方を位置決めすることができる。

ガイドピン３２とフランジ１６の挿通孔１８とを係合させる個数は、流体管に対して分岐口を穿設するときの条件に応じて決めることができる。たとえば、フランジ１６から流体管までの距離が短い場合には、穿孔機が穿設するストロークが短いので、ストロークによる芯ずれが生じにくく精度良く穿設できるので、ガイドピン３２とフランジ１６の挿通孔１８とを係合させる個数を１箇所とすることもできる。逆に、穿孔機が穿設するストロークが長い場合には、フランジ１６とベースフランジ２０との中心を精度良く一致させるために、ガイドピン３２とフランジ１６の挿通孔１８とを係合させる個数を２箇所以上とした方が好ましい。

本実施例において、ガイドピン３２の形状は先端を面取りした略円柱状としているが、先細りのテーパピンとしてもよい。テーパピンとすることで、ピンの挿通孔への挿入開始が容易となり、テーパピンが挿通孔へ挿入されるに従い、補助フランジ３０の中心とフランジ１６の中心が徐々に一致するようになり、組立てを容易にすることができる。

ガイドピン３２の長さ寸法は、フランジ１６の厚さ寸法より小さくして、ガイドピン３２がフランジ１６の端面１６ａから飛び出すことがないようにすることで、フランジ１６の端面１６ａとベースフランジ２０の端面２１とを効果的に面接触させることができる。ここで、ガイドピン３２の長さ寸法とは、端面３１から突出する長さ寸法をいう。

ガイドピン３２は、本実施例のように補助フランジ３２に一体に形成してもよいし、圧入して設けてもよいし、あるいは補助フランジに形成した雌ネジに螺挿して設けてもよく、このようにすることで、フランジ１６の厚さ寸法に応じて、ガイドピン３２が端面３１から突出する突出寸法を自在に変更できる。

図４（ａ）に示すように、本実施例の補助フランジ３０は、開放部３５を有する略コ字状に一体に形成されている。開放部３５の幅は、受口部１５の外周の径方向の幅よりも大きく形成され、受口部１５の外周に対し径方向外側から組付けることができるようになっている。また、補助フランジ３０の内周部には薄肉の逃げ部３４が形成されている。逃げ部３４を設けることで、フランジ１６の裏側端面１６ｂと受口部１５の外周面との連結部と、補助フランジ３０の内周部が干渉せず、フランジ１６の裏側端面１６ｂと補助フランジ３０の端面３１とを密着させることができる（図２（ａ）〜（ｃ）参照）。

ベースフランジ２０とフランジ１６のテーパ面１５ａとの間には、シール部材１７が介挿されている。ベースフランジ２０の孔２７と補助フランジ３０の孔３３に本発明の締結部材２４としてのボルト２４ａ、ナット２４ｂにより締結することで、ベースフランジ２０は、フランジ１６を介して補助フランジ３０と固定されると同時に、ベースフランジ２０とフランジ１６との間に介挿されたシール部材１７によって、密封状態が保たれる（図２（ｃ）、図３参照）。

ベースフランジ２０と補助フランジ３０との間にフランジ１６を挟んで配置し、ベースフランジ２０の孔２７及び補助フランジ３０の孔３３の位置をフランジ１６の外径よりも径方向外側に設けることで、ボルト２４ａ、ナット２４ｂの安定した締結場所を設けたので、ボルト２４ａがずれることなく、穿孔機４０の取付け面となるベースフランジ２０中心をフランジ１６の中心に一致するよう精度良く取付けできる。

以下、分岐用穿孔装置１０の組立て手順について、図２から図３を参照して説明する。

手順１として、図２（ａ），（ｂ）に示すように、補助フランジ３０に立設したガイドピン３２を、フランジ１６のフランジ１６の裏側端面１６ｂの側から挿通孔１８に挿入する。

手順２として、図２（ｃ）に示すように、端面２１側の突設部にシール部材１７を装着したベースフランジ２０を、フランジ１６の端面１６ａの側からフランジ１６のテーパ面１５ａに挿入する。

手順３として、図３（ａ）に示すように、ベースフランジ２０の孔２７と補助フランジ３０の孔３３にボルト２４ａを挿通して、ナット２４ｂにより、ベースフランジ２０、フランジ１６、補助フランジ３０の端面がそれぞれメタルタッチするまで締結する。この際、ボルト２４ａの頭部とナット２４ｂとを片締めにならないように、対角線上にあるボルト、ナットを順に締付ける。

手順４として、図３（ｂ）のように、穿孔機４０の取付けアダプター４１をボルト２３ａ、ナット２３ｂによって、ベースフランジ２０に固定して、穿孔機の取り付け作業を完了する。

本発明の分岐用穿孔装置によれば、穿孔機４０の取付け面となるベースフランジ２０をフランジ１６に対して精度良く取付けることができるので、穿孔機４０の中心とフランジの中心とをほぼ一致するように固定でき、延いては分岐口を精度良く穿設できる。

本実施例においては、補助フランジを一体型とした例を示したが、補助フランジは一体構成に限らず、補助フランジの変形例として図４（ｂ）に示すように、補助フランジ片５０ａ、５０ｂの２分割構成としてもよい。このように分割することで、補助フランジ５０をフランジ１６の周方向に亘り組付けることができるので、補助フランジ５０の係合部５２を周方向の所望の位置に配置でき、芯出し精度を高めることができる。尚、分割構成とする場合には、２分割に限らず、作業性を考慮して３分割または４分割以上に構成してもよい。

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、本実施例では、フランジ１６の被係合部として、Ｔ頭ボルト用の挿通孔１８が利用されているが、これに限らず、補助フランジの係合部と係合する所定形状の被係合部を特段に設けてもよい。

ガイドピン３２の長さ寸法は、フランジ１６の厚さ寸法より小さくしたが、ガイドピン３２の長さ寸法をフランジ１６の厚さ寸法よりも長くし、ベースフランジ２０の対向位置に穴を開けて勘合させて補助フランジ３０、フランジ１６ベースフランジ２０のずれを効果的に防止してもよい。

１ 流体管
１０ 分岐用穿孔装置
１１ 被覆部
１２ 筐体
１３ 連通部
１４ 開閉弁部
１５ 受口部
１６ フランジ
１８ 挿通孔（被係合部）
２０ ベースフランジ
２３ａ ボルト
２３ｂ ナット
２４ 締結部材
２４ａ ボルト
２４ｂ ナット
３０ 補助フランジ
３２ ガイドピン（係合部）
４０ 穿孔機
５０ 補助フランジ

Claims (4)

1. 連通部と開閉弁部とボルト用の挿通孔を有するフランジとから構成され流体管を被覆する筐体と、穿孔機取付用のベースフランジと、前記ベースフランジとの間に前記フランジを挟んで配置した補助フランジと、前記フランジよりも径方向外側で前記ベースフランジと補助フランジとを締結する締結部材と、を備え、
   前記補助フランジには係合部が設けられるともに、前記フランジの前記ボルト用の挿通孔を被係合部として、前記係合部を前記挿通孔に係合することで芯出しされることを特徴とする分岐用穿孔装置。
2. 前記フランジに設けられた被係合部は、Ｔ頭ボルト用の挿通孔であることを特徴とする請求項１に記載の分岐用穿孔装置。
3. 前記補助フランジに設けられた係合部の長さ寸法は、前記フランジの厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の分岐用穿孔装置。
4. 前記補助フランジには複数の係合部が設けられるとともに、前記フランジには前記係合部に対応する位置に複数の被係合部が設けられ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分岐用穿孔装置。

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