JP6952984B2

JP6952984B2 - 止水プラグ

Info

Publication number: JP6952984B2
Application number: JP2017095495A
Authority: JP
Inventors: 亀井　進; 進亀井; 治中尾
Original assignee: 株式会社ホーシン
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: JP2018194021A

Description

本発明は、建築用配水管や上下水道管などの配管を一時的に止水するために使用する止水プラグに関する。

建築用配水管や上下水道管などの配管の一部を取り替えたり、修理したりするときには、配管の上流側を一時的に止水して行われる。このとき、配管内の流水を完全に停止させずに工事を行いたい場合には、配管の工事区間部分を挟んでその上流側と下流側に止水プラグを取り付け、各止水プラグにバイパス管を接続してバイパス流路を形成するようにしている。

このようなバイパス流路を形成するための止水プラグとして、例えば特許文献１や特許文献２で開示されたものがある。
特許文献１の止水プラグでは、バイパス管を接続する貫通管を備えたプラグ本体（蓋体）の外周面に中空構造のＯリングが設けられ、このＯリングをネジで貫通管の軸方向に押圧することにより、Ｏリングの外周部を拡径させ、下水管の内周面にＯリングの外周部を密着させるようにしている。
また、特許文献２の図７に示されている止水プラグは、バイパス管を接続する貫通穴を備えた筒状プラグ本体の外周面にリング状のゴムを設け、このゴムをネジで放射方向に押圧することによりゴムを膨出させて下水管の内周面に密着させるようにしている。

しかし、特許文献１、２の止水プラグの構造では、Ｏリングやリング状のゴム材を下水管の内周面に密着させるのに多数のネジを１つ１つ締め付けねばならず、その作業が大変面倒であるとともに時間がかかっていた。

また、圧力流体により膨張する中空チューブを用いて、一挙に下水管を封止するバイパスタイプの止水プラグも一般的に知られている。
この止水プラグは、図７に示すように、貫通管１１の周りに内部を中空としたゴム製の中空チューブ１２が設けられている。中空チューブ１２は貫通管１１の両端外周に固定された円板状の金属製フランジ１４、１５の間に配置され、一方のフランジ１４に設けた注入栓１３から圧縮エアを中空チューブ１２内に注入することにより、図７の仮想線で示すように中空チューブ１２を膨張させて配管１０の内壁面に密着させ、止水するように形成されている。

特開２００５−１８０５６９号公報特開２０１３−２５６８０９号公報

このような中空チューブを用いた止水プラグでは、チューブの外周面を配管内壁面に密着させるのにエアを注入するだけで一挙に行うことができるとともに、構造が簡単で比較的安価に製作できるといったメリットがある。その反面、チューブの外周面が外部に露出しているので、チューブ挿入時にチューブの外周面が配管内壁面に接触して傷付き、反復使用により強度が劣化して使用時にバーストすることがあるといった問題点があった。また、チューブのバーストは、作業者の操作ミスにより設定圧以上のエアを注入したときや、不使用時の管理上の不注意によるチューブの損傷によっても生じることがある。チューブのバーストが発生すると、チューブの破片や注入栓などの金属部品が飛散して作業者が危険であるとともに、工事を中断して破片物の除去作業や回復作業などを行う必要があり、大きな作業ロスが発生することになる。

そこで本発明は、配管を一挙に閉塞することができるとともに、中空チューブの場合のようなバーストの生じるおそれをなくして安全に使用することのできるバイパスタイプの止水プラグ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、本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明の止水プラグは、左右に貫通する流路を有する芯管と、前記芯管の一端側の外周面に固着された固定フランジと、前記芯管の他端側の外周面で前記芯管の軸方向に摺動可能に取り付けられた可動フランジと、これらフランジの間を密閉状に覆う弾性シート材で形成された筒状のカバーと、前記カバーの内面に沿って円周方向に配列された複数の受板と、前記受板をそれぞれ放射方向に押し上げて前記カバーを膨張させる伸縮自在な複数のリンク機構と、これらリンク機構を駆動するシリンダとからなり、前記各リンク機構は前記可動フランジに連動連結され、前記シリンダにより前記可動フランジを前記芯管の軸方向に移動させることにより前記リンク機構が伸縮するように形成されている構成とした。
ここで、前記可動フランジの外側で前記芯管の外周面に取り付け用フランジが固着され、この取り付け用フランジに前記シリンダを取り付ける構成とするのが好ましい。

本発明の止水プラグでは、シリンダによって各リンク機構を一挙に伸長させてカバーを膨張させることにより配管を閉塞するものであるから、従来の多数のビスの締め付けによるセッティング手段に比べて短時間で簡単に行うことができる。また、カバーは中空チューブのような圧縮エアの内圧によって風船のように膨らむものでないから、バーストするおそれがなく、安全に使用することができて作業者の危険を回避することができるといった効果がある。

本発明において、前記各リンク機構は、Ｘ状に交わってその交点で枢支された第一リンクおよび第二リンクで形成され、前記第一リンクの基端が前記固定フランジに枢支されるとともに他端が前記受板の第一の長穴にスライド可能に連結されており、前記第二リンクの基端が前記可動フランジに枢支されるとともに他端が前記受板の第二の長穴に枢支されている構成とするのがよい。
これにより、可動フランジをスライドさせることで各リンク機構を同時に伸縮させることができるとともに、リンク機構を簡単な機構で形成することができる。

本発明において、前記可動フランジを前記シリンダ側に弾圧して前記リンク機構を常時収縮方向に付勢する復帰スプリングが前記可動フランジと前記固定フランジの間に装着されている構成とするのがよい。
これにより、前記シリンダによる押し付けを解除したときに速やかに可動フランジを元位置に移動させ、前記リンク機構をカバーとともに元の収縮姿勢に復元させることができる。

本発明に係る止水プラグの収縮時の状態を示す斜視図。図１に示す止水プラグの収縮時の姿勢を示す断面図。図１に示す止水プラグの膨張時の姿勢を示す断面図。図１に示す止水プラグの膨張時のカバーを取り外したときの側面図。本発明に係る止水プラグにおけるリンク機構の説明図。バイパス流路を形成したときの使用状態を示す説明図。従来の止水プラグの一例を示す断面図。

以下において、本発明の詳細をその実施の形態を示す図１〜図６に基づいて説明する。
本実施例の止水プラグＡは、左右に貫通する流路１ａを有する金属製の芯管１を備えている。芯管１の一端側の外周面には固定フランジ２が固着され、他端側の外周面には可動フランジ３が芯管１の軸方向に摺動可能に取り付けられている。また、これらフランジ２、３の間を密閉状に覆うゴムなどの弾性シート材で作られた筒状のカバー４が両フランジ２、３に取り付けられている。

カバー４の内側には、当該カバー４を受ける複数の、本実施例では２０個の受板５が円周方向に沿って配列されている。この受板５は長辺が芯管１の軸方向に沿った細長い長方形の形態で形成され、その上面が筒状のカバー４の内周曲面に沿った円弧面で形成されている。

さらに、それぞれの受板５を放射方向に押し上げてカバー４を膨張させる伸縮自在な複数のリンク機構６と、これらリンク機構６を駆動するシリンダ７とが設けられている。

リンク機構６の構成を、図５において詳細に示す。図５（ａ）は収縮時であり、図５（ｂ）は伸長時であり、（ｃ）は伸長時の斜視図である。
各リンク機構６は、Ｘ状に交わってその交点で枢軸６ａにより枢支された第一リンク６ｂおよび第二リンク６ｃで形成されており、第一リンク６ｂの基端が固定フランジ２に枢軸６ｄで枢支され、他端が受板５の第一の長穴５ａに枢軸６ｅを介してスライド可能に連結されている。また、第二リンク６ｃの基端が可動フランジ３に枢軸６ｆにより枢支され、他端が受板５の第二の長穴５ｂに枢軸６ｇを介してスライド可能に連結されている。

また、上記シリンダ７は、オイルや水などの圧力流体を利用してプランジャ７ａを出し入れする構造の一般的な流体シリンダであって、可動フランジ３の外側で芯管１の外周面に固着された取り付け用フランジ８に取り付けられている。このシリンダ７のプランジャ７ａを可動フランジ３の外側面に押し付けて当該可動フランジ３を内方向（図５（ａ）の矢印方向）に移動させることにより、図５（ｂ）、（ｃ）および図３に示すようにリンク機構６が伸長してカバー４が放射方向に膨張するように形成されている。

可動フランジ３と固定フランジ２との間には、シリンダ７による押し付け力を解除したときに可動フランジ３を元位置に復帰させるための復帰スプリング９が内装されている。本実施例では、上記シリンダ７並びに復帰スプリング９がそれぞれ均等な間隔をあけて３つずつ設けられている。

止水プラグＡを使用するときは、図６に示すように、配管１０の工事区間部分Ｌを挟んでその上流側と下流側に止水プラグＡ、Ａを１つずつ取り付け、各止水プラグＡ、Ａの芯管１にバイパス管１６を接続してバイパス流路を形成して用いられる。
また、各止水プラグＡ、Ａを配管１０にセットするときは、図２に示すように、シリンダ７にオイルや水などの圧力流体を供給するポンプＰに連なるダクト１７を接続して止水プラグＡを配管１０内に挿入する。そして、図３に示すように、ポンプＰからの圧力流体をシリンダ７に供給してプランジャ７ａを押し出し、可動フランジ３を介して各リンク機構６を一挙に伸長させてカバー４を膨張させ、当該カバー４の外周面を配管１０の内壁面に密接させることにより配管１０を閉塞する。

本発明の止水プラグＡでは、シリンダ７によって各リンク機構６を一挙に伸長させてカバー４を膨張させることにより配管１０を閉塞するものであるから、従来のように多数のビスの締め付けによるセッティング手段に比べて短時間で簡単に設置することができる。また、カバー４は中空チューブのような圧縮エアの内圧によって膨らむものでないから、バーストするおそれがなく、安全に使用することができて作業者の危険を回避することができる。

本発明に係る止水プラグは、比較的大径の、例えば直径２００ｍｍの小径の配管から直径１８００ｍｍの大径の配管に好適に対応して幅広く製作することができる。このとき、止水プラグの構成部材である芯管１やリンク機構６、カバー４などの構成部材の寸法や強度は、使用対象となる配管の直径によって変更されることは勿論である。

以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではない。例えば、上記実施例では、シリンダ７や復帰スプリング９を３つ用いたが、製品サイズによってその数は増減して取り付けられる。その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。

本発明は、建築用配水管や上下水道管などの配管を一時的に止水するバイパス流路形成用の止水プラグとして利用することができる。

Ａ止水プラグ
１芯管
１ａ流路
２固定フランジ
３可動フランジ
４カバー
５受板
６リンク機構
７シリンダ
８取り付け用フランジ
９復帰スプリング
１０配管
１６バイパス管

Claims

左右に貫通する流路を有する芯管と、
前記芯管の一端側の外周面に固着された固定フランジと、
前記芯管の他端側の外周面で前記芯管の軸方向に摺動可能に取り付けられた可動フランジと、
これらフランジの間を密閉状に覆う弾性シート材で形成された筒状のカバーと、
前記カバーの内面に沿って円周方向に配列された複数の受板と、
前記受板をそれぞれ放射方向に押し上げて前記カバーを膨張させる伸縮自在な複数のリンク機構と、
これらリンク機構を駆動するシリンダとからなり、
前記各リンク機構は前記可動フランジに連動連結され、前記シリンダにより前記可動フランジを前記芯管の軸方向に移動させることにより前記リンク機構が伸縮するように形成されている止水プラグ。
前記各リンク機構は、Ｘ状に交わってその交点で枢支された第一リンクおよび第二リンクで形成され、前記第一リンクの基端が前記固定フランジに枢支されるとともに他端が前記受板の第一の長穴にスライド可能に連結されており、前記第二リンクの基端が前記可動フランジに枢支されるとともに他端が前記受板の第二の長穴に枢支されている請求項１に記載の止水プラグ。
前記可動フランジの外側で前記芯管の外周面に取り付け用フランジが固着され、この取り付け用フランジに前記シリンダが取り付けられている請求項１または請求項２に記載の止水プラグ。
前記可動フランジを前記シリンダ側に弾圧して前記リンク機構を常時収縮方向に付勢する復帰スプリングが前記可動フランジと前記固定フランジの間に装着されている請求項１〜３の何れかに記載の止水プラグ。