JP4610963B2 - 防食スリーブの仮組み構造 - Google Patents

Description

本発明は、水道配管等の本管から支管へ分岐配管を行うための分水栓の設置に際し、本管である金属管に通水口となる孔を穿孔したとき、その孔壁の切削面の腐食を防止するために装着する防食スリーブの仮組み構造に関する。

従来より、この種の防食スリーブとしては、ステンレス等の金属スリーブを樹脂等の弾性スリーブ内に嵌挿して防食スリーブを構成するものが公知である。これはスリーブ本体を金属製本管に設けた穿孔穴に挿入し、このうち、弾性スリーブを穿孔穴の切削面に対して密着させることで、切削面の腐食を防止するものであり、防食スリーブの装着に際しては専用工具が用意され、別々の工程を経て金属スリーブと弾性スリーブが外装された専用工具を穿孔穴へ挿入して、先ず弾性スリーブを穿孔穴にセットした後、専用工具を更に押し込んで、金属スリーブを弾性スリーブ内へと嵌挿し、これに伴って拡径された弾性スリーブの切削面への密着により、スリーブ本体の装着が行われていた。

このように、防食スリーブの装着には、筒体である専用工具の外周に金属スリーブを嵌め込む第１の工程と、次に、樹脂スリーブを嵌め込む第２の工程とを要し、作業者にとって非常に手間であることに加え、専用工具へのこれらスリーブの取り付けは、その取付方向や順序を誤った状態で行なわれるおそれがあった。そこで、防食スリーブの装着工程を簡略化すると共に、防食スリーブの適正な装着を実現する試みがなされ、一例として、以下の技術が開示されている。

例えば、特開２００１−３０４４８７号公報（特許文献１）記載の防食スリーブは、略円筒状の樹脂スリーブと、この樹脂スリーブの内周に密に挿通される金属スリーブから成り、前記樹脂スリーブは挿通方向に対して順に大径内周と小径内周を有し、前記金属スリーブは挿通方向に対して順に大径外周と中間外周と小径外周を有しており、装着に際しては、樹脂スリーブと金属スリーブを予め一段だけ組み合わせた状態で専用工具への取り付けを行い、この状態で穿孔穴に嵌合し、続いて金属スリーブを樹脂スリーブの内側に更に押し込むことで、防食スリーブの装着を行い得るようにしている。
特開２００１−３０４４８７号公報

しかしながら、特開２００１−３０４４８７号公報（特許文献１）では、樹脂スリーブと金属スリーブを予め一段だけ組み合わせる際に必要な金属スリーブの押し込み量は多大であり、組み合わせを行う作業者にとって極めて手間であった。また、樹脂スリーブと金属スリーブを組み合わせた状態を長時間放置すると、樹脂の復元力によって挿入された金属スリーブが押し戻され、樹脂スリーブから外れるおそれもあった。しかも、上記公報に示す組み合わせ構造は、樹脂の復元力や外力の影響を受け易い構造であり、この組み合わせ状態では、樹脂スリーブと金属スリーブの同軸状態は維持し難く、万が一、同軸状態が維持されないで穿孔穴への装着を行えば、スリーブ自体を変形させ、結果として、適正な防食効果は実現されない。

本発明は、上記の課題点に鑑み、鋭意研究の結果開発に至ったものであり、その目的とするところは、水道配管等の本管に設けた穿孔穴への装着を容易に、しかも、確実に行うことができ、長期に亘って、その優れた防食効果を発揮できる防食スリーブを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、弾性スリーブを樹脂スリーブに開口部より挿入して前記樹脂スリーブを拡径させて本管の穿孔穴の孔壁に装着するための防食スリーブの仮組み構造であって、前記樹脂スリーブの上端部位に鍔部を設け、この鍔部の開口内周面の上方端部付近に突起部を突設形成し、この突起部より先端側を縮径して設けた小径部との段差にテーパ段部を設け、一方、前記剛性スリーブの挿入側の外周面に係止溝を形成し、前記剛性スリーブを前記樹脂スリーブの開口部より挿入したとき、当該剛性スリーブの先端部が前記テーパ段部に当接すると共に、前記突起部と前記係止溝とが係合して前記剛性スリーブと前記樹脂スリーブの仮組みが成されると同時に両者が調芯状態を保持する構造である防食スリーブの仮組み構造である。

本発明によると、従来から行われていた、剛性スリーブと樹脂スリーブとを別々に装着工具へ取り付けてセットする工程を簡略化することができ、各スリーブの方向や取付順序を誤ることなく、作業性を飛躍的に向上することが可能となり、本管への適切な装着を行うことが可能である。また、仮組みに必要な剛性スリーブの押し込み量が小さくて済み、仮組み作業が容易となる。さらに、仮組みが成された剛性スリーブと樹脂スリーブとは調芯された状態にあり、加えてこの仮組み状態にあるスリーブ本体には負荷を生じさせない構造であるので、特に、応力の影響を受け易い樹脂スリーブにあっても、変形を起こすおそれはなく、穿孔穴の防食も確実なものとなる。

さらに、樹脂スリーブの突起部と剛性スリーブの挿入側の先端外周面に形成した係止溝が係合して仮組みが成され、この仮組みが成された剛性スリーブと樹脂スリーブとは調芯された状態にあり、しかも、この調芯された状態は強固に維持されるので、仮組み状態で長期間放置される場合であっても、剛性スリーブが樹脂スリーブから外れる等の問題を起こすことなく、本管への適切な装着を行うことが可能であり、長期に亘って、その優れた防食効果を発揮するという効果を奏する。

以下に、本発明における防食スリーブの一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明における仮組みした防食スリーブを水道本管に装着する状態を示した断面図である。図中１は、スリーブ本体であり、ゴム製等から成る弾性スリーブ２の内径側に滑り特性が良く、且つ、伸び特性が大きい樹脂筒層から成る樹脂スリーブ３を備えており、ステンレス製等から成る剛性スリーブ４を開口部５より挿入することによって、樹脂スリーブ３を拡径すると同時に弾性スリーブ２を拡径させ、金属製本管６に設けた穿孔穴７の孔壁７ａの切削面部分に、この弾性スリーブ２を密着させて防食するよう機能する。このように、滑り特性の良い樹脂スリーブ３を使うのは、弾性スリーブ２の内径側に剛性スリーブ４を挿入し易くするためであり、また、伸び特性を大きくするのは拡径し易く、且つ、クラックを生じ難くするためである。この両特性の確保は、例えば、樹脂スリーブ３を低密度ポリエチレン等によって製作することで実現されている。なお、剛性スリーブ４としては、ステンレス製等の金属製から成るもの以外に、剛性のある硬質樹脂製から成るものであっても良い。

本実施例において、金属製本管６の内面にはモルタルライニング層又は樹脂ライニング層６ａが形成され、外面にはボルト・ナット８を介して、サドル９並びにバンド１０が固着されている。図中１１は、サドル付き分水栓であり、枝管を接続するための継手部１２を備えた分岐部１３を有し、内部には本管６から支管へ分岐配管を行うための止水機構１４を内蔵している。この止水機構１４は、Ｔ字型の貫通孔を有したボール１４ａと、これを回動自在に設けたステム１４ｂと、一対のボールシート１４ｃ，１４ｃから構成されている。図中１５は、樹脂スリーブ３の上端外周面に装着したＯリングである。図中１６は、ゴム製のシール部材（以下、ガスケットという）であり、サドル９と本管６とをシールするよう機能する。図中１７は、ブッシュ部であり、サドル９との接続部であると共に、ガスケット１６の変形による通水口径の縮小を防ぐ働きを有する。

図２は、図１における要部拡大断面図である。同図に示すように、前記樹脂スリーブ３の上端部位には鍔部３ａを設けており、この鍔部３ａの開口内周面の上方端部付近に形成した突起部３ｂと、前記剛性スリーブ４の挿入側の先端外周面に形成した係止溝４ａとを係合して仮組みが成され、この仮組み状態から穿孔穴７の孔壁７ａの切削面部分への密着を行い得る構造となっている。また、樹脂スリーブ３の突起部３ｂより先端側を縮径して設けた小径部３ｇとの段差をテーパ段部３ｃとすることで、このテーパ段部３ｃに開口部５より挿入した剛性スリーブ４の先端部４ｂが当接したとき、樹脂スリーブ３の突起部３ｂと剛性スリーブ４の係止溝４ａとが係合して仮組みが成され、しかも、剛性スリーブ４を調芯の上、内挿する働きも有している。

また、樹脂スリーブ３の中間部位には、外周に弾性スリーブ２を装着した筒部３ｆを設けており、更に、樹脂スリーブ３の下端には内径側に傾斜した爪部３ｄを設けている。前記剛性スリーブ４の外周面には、拡径された樹脂スリーブ３の筒部３ｆが、その復元力によって圧入・密着する溝部４ｃを形成しており、剛性スリーブ４と樹脂スリーブ３とを更に強固に位置保持するよう機能する。この溝部４ｃは、樹脂スリーブ３の筒部３ｆ内周を確実に圧入・密着できるよう、モルタルライニング層又は樹脂ライニング層６ａを施した金属製本管６の穿孔穴７の孔壁７ａの範囲内に位置するよう、設定している。

次に、本発明における防食スリーブの仮組みを行う手順について説明する。なお、本実施例で使用する装着工具１８は、先端側から第１テーパ１８ａ、第２テーパ１８ｂを有しており、第１テーパ１８ａは、仮組みしたスリーブ本体１を取り付けする際に、樹脂スリーブ３の先端に設けた爪部３ｄを係止させるものであり、第２テーパ１８ｂは、樹脂スリーブ３をテーパ段部３ｃから先端にかけて順次拡径して、剛性スリーブ４の挿入・拡径を円滑に行い得るように機能するものである。

先ず、開口部５より剛性スリーブ４を挿入して、この剛性スリーブ４の先端部４ｂを前記樹脂スリーブ３の内周面に形成したテーパ段部３ｃに当接させる。このとき、同時に樹脂スリーブ３の突起部３ｂと剛性スリーブ４の係止溝４ａとが係合して仮組みが完了する。このように、剛性スリーブ４の先端（下端）を樹脂スリーブ３の上端に押し込むだけであるので、仮組みに必要な剛性スリーブ４の押し込み量が小さいものとなり、仮組み作業が容易となることに加え、サドル付き分水栓１１のブッシュ部１７とのシール部位となる鍔部３ａや、弾性スリーブ２を介して穿孔穴７とのシール部位となる筒部３ｆは、仮組みによって拡径（変形）することがなく、シール性に影響を与えることがない。また、先端部４ｂがテーパ段部３ｃに当接することと、突起部３ｂと係止溝４ａが係合することで、樹脂スリーブ３と剛性スリーブ４は２箇所で夫々が全周保持されて仮組みされているので、樹脂スリーブ３と剛性スリーブ４は確実に同軸上に保持され、剛性スリーブ４の挿入が円滑に行われる状態となる。

続いて、この仮組みが成されたスリーブ本体１を、操作杆が螺着された装着工具１８の筒体に仮固定する。このとき、樹脂スリーブ３の下端に設けた爪部３ｄが第１テーパ１８ａに係止して、装着工具１８からの抜け落ちを防ぐと共に、装着工具１８にスリーブ本体１を取り付けた際、スリーブ本体１が水平を保つことができるよう機能する。仮組みが成されたスリーブ本体１は、装着工具１８を介して本管６に設けた穿孔穴７へ装着される。

次に、本発明における防食スリーブの分水栓・金属製本管への装着手順を説明する。図３は、装着手順を示した説明図である。図３（ａ）に示すように、金属製本管６に設けた穿孔穴７に装着工具１８を挿入すると、装着工具１８に取付された仮組み状態のスリーブ本体１のうち、樹脂スリーブ３の鍔部下面に設けたテーパ面状部３ｅが、先ず穿孔穴７の孔縁に係止する。これにより、剛性スリーブ４の挿入時における変形や落ち込みを防ぎ、しかも、高いシール性を確保することができる。また、このテーパ面状部３ｅの傾斜角度は１０〜４５度の範囲に設けており、この傾斜角度が１０度以下であると、樹脂スリーブ３の変形を阻止するのに十分でなく、また、４５度以上であると、穿孔穴７への挿入時に働く調芯機能が不十分となるおそれがあり、好ましくは、１０〜３０度程度の範囲に設定するとよい。

前述したように、仮組みが成された剛性スリーブ４と樹脂スリーブ３とは調芯された状態にあるので、この仮組み状態からの樹脂スリーブ３（並びに弾性スリーブ２）の拡径は、芯ズレ等を起こさない剛性スリーブ４の円滑な挿入によって、順次、好適な拡径が行われていく。図３（ｂ）に示すように、装着工具１８を更に挿入すると、装着工具１８の第１テーパ１８ａと樹脂スリーブ３の爪部３ｄとの係合状態が解除され、続いて装着工具１８の押圧部１８ｃが剛性スリーブ４のフランジ部４ｄに当接する。装着工具１８の挿入に伴って、剛性スリーブ４が樹脂スリーブ３内へと挿入され、樹脂スリーブ３が先端方向へ向けて順次拡径されていく。

図示するように、剛性スリーブ４（外周面テーパ状の先端部４ｂ）は装着工具１８の第２テーパ１８ｂの延長線上より上方に位置しており、これにより、樹脂スリーブ３は、先ず、装着工具１８の第２テーパ１８ｂによって拡径された後、装着工具１８の挿入に伴った剛性スリーブ４の挿入によって、更に拡径されることになり、剛性スリーブ４の円滑な挿入が実現されている。図３（ｂ）に示すように、樹脂スリーブ３の鍔部３ａの拡径は、同時に、樹脂スリーブ３の外周面に装着したＯリング１５を含む鍔部外周面をブッシュ部１７の内周面に押圧・密着させて、樹脂スリーブ３とサドル付き分水栓１１との高いシール性を実現している。さらに、鍔部外周面にブッシュ部１７の角部１７ａを圧接させているので、この部位におけるシール面圧を上げた状態で維持されることになる。

次いで、装着工具１８を更に挿入すると、図３（ｃ）に示すように、鍔部下面に設けたテーパ面状部３ｅと穿孔穴７の孔壁７ａとが密着し始める。このとき、スリーブ全体が剛性スリーブ４の挿入方向に押し込まれようとするが、鍔部３ａとテーパ面状部３ｅによって挿入方向への移動は阻止される。この鍔部３ａは肉厚の環状に成形されているため、押し込み過ぎによる変形が少なく、また、挿入完了時の手応えを確実に得ることができるので、装着工具１８の押し込み不足を解消することを可能にしている。しかも、剛性スリーブ４の内挿時の摩擦によって、樹脂スリーブ３に挿入方向への力が作用したときには、テーパ面状部３ｅにより鍔部３ａを環状に保つよう補強できるので、内径が所定の通水口径を確保している剛性スリーブ４を抵抗なく挿入して、所定の通水口径を確保することができる。

また、樹脂スリーブ３を孔壁７ａに装着する際、テーパ面状部３ｅによって調芯機能を働かせることができ、被取付用穿孔穴７である通水口に対して正確に挿入することができる。このテーパ面状部３ｅは樹脂製であるため、ある程度の圧縮性があるので、曲率が異なる様々なサイズの管に対して柔軟に対応できる。

図３（ｄ）に示すように、剛性スリーブ４の全長は、樹脂スリーブ３の伸びを加味した上で、樹脂スリーブ３よりも長くなるよう設定されている。従って、同図に示すように、樹脂スリーブ３への挿着が完了した剛性スリーブ４の先端部４ｂは、樹脂スリーブ３の先端より下方に位置することになり、これにより、樹脂スリーブ３の先端に設けた爪部３ｄを確実に押し広げることができるので、樹脂スリーブ３の先端部位が内径側に張り出して、通水の妨げとなることはない。また、この爪部３ｄはスリーブ本体１の穿孔穴７への装着が完了した時に穿孔穴７の孔縁に係止して、スリーブ本体１の抜け止めを図ることもできる。なお、本例の樹脂スリーブ３は、その全長を内径の小さいモルタルライニング層６ａ（又は樹脂ライニング層）に合わせて設定しており、粉体ライニング６ｂ用と共用化している。

最終的には、図３（ｄ）に示す状態まで装着工具１８を挿入して、穿孔穴７にスリーブ本体１を装着し、孔壁７ａの切削面部分に弾性スリーブ２を密着させる。挿入が完了した際には、剛性スリーブ４の外周面の溝部４ｃに拡径された樹脂スリーブ３の筒部３ｆが、その復元力によって圧入・密着しており、これにより、剛性スリーブ４と樹脂スリーブ３とは更に強固に位置保持された状態となっている。また、剛性スリーブ４の挿入側の先端外周面に形成した係止溝４ａも、樹脂スリーブ３の筒部３ｆに押圧されており、抜け止めとしての機能を発揮させることができる。前述してきた手順を経ることで、スリーブ本体１の金属製本管６への装着が完了し、孔壁７ａの切削面部分には、弾性スリーブ２による優れた密着状態が実現される。

図４は、本発明における防食スリーブの他例を示した断面図である。図中１９は、弾性スリーブであり、図中２０は、樹脂スリーブであり、図中２１は、剛性スリーブである。前述した実施例と同様に、樹脂スリーブ２０の上端部位には鍔部２０ａを設けており、この鍔部２０ａの開口内周面に形成した突起部２０ｂと、前記剛性スリーブ２１の挿入側の先端外周面に形成した係止溝２１ａとを係合して仮組みが成され、この仮組み状態からの剛性スリーブ２１の挿入により、穿孔穴７の孔壁７ａの切削面部分への弾性スリーブ１９の密着を行い得る構造となっている。また、樹脂スリーブ２０の突起部２０ｂより先端側を縮径して設けた小径部との段差をテーパ段部２０ｃとしており、このテーパ段部２０ｃに開口部より挿入した剛性スリーブ２１の先端部２１ｂが当接したとき、樹脂スリーブ２０の突起部２０ｂと剛性スリーブ２１の係止溝２１ａとが係合して仮組みが成されるよう機能することに加え、剛性スリーブ２１を調芯の上、内挿する機能も有している。

前記樹脂スリーブ２０の先端部位には、内径側に傾斜した爪部２０ｄを設けており、この爪部２０ｄは挿入が完了した剛性スリーブ２１の先端の係止溝２１ａと全周又は一部が係合して、この装着状態を強固に維持するので、挿入が完了した後の剛性スリーブ２１が樹脂スリーブ２０から抜けることはない。従って、剛性スリーブ２１の係止溝２１ａは、仮組みした状態と樹脂スリーブ２０への挿入を完了した状態の夫々において、剛性スリーブ２１が不用意に樹脂スリーブ２０から抜けるのを防止し、極めて優れた装着作業を行うことができ、長期に亘って、穿孔穴の防食効果を発揮することができる。

本発明の防食スリーブによれば、水道配管等をはじめ、あらゆる用途において、本管から支管へ分岐配管を行うための分水栓の設置に際し、金属管に通水口となる孔を穿孔した場合に露出する金属の腐食を確実に防止することのできる優れた防食スリーブとして提供することが可能である。

本発明における仮組みした防食スリーブを分水栓・金属製本管に装着する状態を示した断面図である。 図１における要部拡大断面図である。 本発明における仮組みした防食スリーブの分水栓・金属製本管への装着手順を示した説明図である。 本発明における防食スリーブの他例を示した断面図である。

１ 防食スリーブ
３ 樹脂スリーブ
３ａ 鍔部
３ｂ 突起部
３ｃ テーパ段部
３ｇ 小径部
４ 剛性スリーブ
４ａ 係止溝
４ｂ 先端部
５ 開口部
７ 穿孔穴
７ａ 孔壁

Claims (1)

1. 弾性スリーブを樹脂スリーブに開口部より挿入して前記樹脂スリーブを拡径させて本管の穿孔穴の孔壁に装着するための防食スリーブの仮組み構造であって、前記樹脂スリーブの上端部位に鍔部を設け、この鍔部の開口内周面の上方端部付近に突起部を突設形成し、この突起部より先端側を縮径して設けた小径部との段差にテーパ段部を設け、一方、前記剛性スリーブの挿入側の外周面に係止溝を形成し、前記剛性スリーブを前記樹脂スリーブの開口部より挿入したとき、当該剛性スリーブの先端部が前記テーパ段部に当接すると共に、前記突起部と前記係止溝とが係合して前記剛性スリーブと前記樹脂スリーブの仮組みが成されると同時に両者が調芯状態を保持する構造であることを特徴とする防食スリーブの仮組み構造。

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