(57)【要約】【課題】駆動部を取り外さずに弁機構を補修することができる弁機構および弁機構の補修方法を提供する。【解決手段】弁機構は、流路を有する弁箱と、弁箱の流路を開閉する弁体と、弁体に接続され、弁箱の外側に延びる弁棒と、弁棒に直接または間接的に接続され、弁棒を軸周りに回転させて弁体を操作する駆動部とを備える。弁箱は、流路がシール部材を介して封止された状態で回転可能に取り付ける軸封部を有し、弁機構は、駆動部と軸封部との間に、弁棒を挿通可能であり、弁棒との間に弁棒の径方向外側に、補助シール部材を収納可能な収容部を有する、補助軸封部をさらに備え、補助軸封部は、補助シール部材を補助軸封部の外部から収容部に向けて導入可能な導入部を有している。【選択図】図３Ａ
2020190299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を有する弁箱と、
前記弁箱の前記流路を開閉する弁体と、
前記弁体に接続され、前記弁箱の外側に延びる弁棒と、
前記弁棒に直接的または間接的に接続され、前記弁棒を軸周りに回転させて前記弁体を操作する駆動部とを備える弁機構であって、
前記弁箱は、前記流路がシール部材を介して密閉された状態で、前記弁棒を回転可能に取り付ける軸封部を有し、
前記弁機構は、前記駆動部と前記軸封部との間に、前記弁棒を挿通可能であり、前記弁棒との間に前記弁棒の径方向外側に、補助シール部材を収納可能な収容部を有する、補助軸封部をさらに備え、
前記補助軸封部は、前記補助シール部材を前記補助軸封部の外部から前記収容部に向けて導入可能な導入部を有している、弁機構。
【請求項２】
前記補助軸封部は、前記収容部を前記補助軸封部の外部に連通させる水抜き用の連通路を有している、請求項１記載の弁機構。
【請求項３】
前記補助軸封部は、前記収容部に前記補助シール部材が収容されたときに、前記補助シール部材を前記弁棒の軸方向に押圧する押圧部を有している、請求項１または２記載の弁機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁機構を用いた弁機構の補修方法であって、
前記弁体の位置を所定の位置に保持し、
前記導入部から前記補助シール部材を前記収容部に導入し、前記補助シール部材によって前記弁棒と前記収容部との間を密閉する、弁機構の補修方法。
【請求項５】
前記補助軸封部に前記収容部を前記補助軸封部の外部に連通させる水抜き用の連通路が予め設けられているか、または前記補助軸封部に前記水抜き用の連通路を設け、
前記補助シール部材の導入前に、前記水抜き用の連通路を開放して、破損した前記シール部材と前記弁棒の間から漏れた水を前記水抜き用の連通路から排出させる、請求項４記載の弁機構の補修方法。
【請求項６】
前記水抜き用の連通路にボールコック機構が取り付けられており、
前記水抜き用の連通路の開放を前記ボールコック機構のボール弁を開いた状態とすることにより行う、請求項５記載の弁機構の補修方法。
【請求項７】
前記補助軸封部に前記収容部を前記補助軸封部の外部に連通させる水抜き用の連通路が予め設けられているか、または前記補助軸封部に前記水抜き用の連通路を設け、
前記弁棒と前記収容部との間を密閉する前か、または密閉した後に、前記水抜き用の連通路にボールコック機構を取り付ける、請求項４記載の弁機構の補修方法。
【請求項８】
前記補助シール部材は少なくとも１つの棒状のシール部材によって構成され、前記補助シール部材を前記弁棒の外周に沿って湾曲させて前記補助シール部材を前記弁棒の周囲に配置し、
前記補助シール部材を前記弁棒の軸方向に押圧して前記収容部を前記弁棒の径方向で密閉する、請求項４〜７のいずれか１項に記載の弁機構の補修方法。
【請求項９】
前記補助シール部材は、前記弁棒の軸方向に少なくとも２つ導入され、前記補助シール部材のうちの１つの補助シール部材の端部の繋ぎ目が、隣接する他の補助シール部材の繋ぎ目に対して前記弁棒の周方向でオフセットするように配置されている、請求項８記載の弁機構の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁機構および弁機構の補修方法に関し、より詳細には、上水道などに用いられる弁機構および弁機構の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設される上水道などの配管には、配管内部の流路を流れる水を塞き止めるために、バタフライ弁などからなる弁機構と接続されている。弁機構は、地中に埋設され、配管と接続される弁箱と、弁箱の流路を開閉する弁体と、マンホールの穴から露出するように設置され、弁体の開閉を操作する駆動部と、弁体と駆動部とを接続する弁棒などを備えている。流路の水が外部に漏れないように、弁棒と弁箱との間には、Ｏリングなどからなる軸封部が設けられている。
【０００３】
軸封部は、弁体の開閉操作毎に、弁棒の回転によって弁棒と摺接するため、摩耗および／または変形による破損を生じやすい。そのため、弁機構からの漏水は、軸封部の破損に起因することが多い。従来、弁機構に漏水が発生した場合には、まず、配管から弁機構を取り外して、弁機構を地中から地上に取り出し、その後に、弁機構から駆動部を取り外して、破損した軸封部を新たな軸封部と交換していた。そのため、弁機構の補修が、煩雑で高コストとなっていた。この問題を解決するために、特許文献１では、弁機構が地中に埋設された状態で、駆動部のみを取り外し、軸封部とは別に、新たな補修用軸封部を弁棒に外嵌することにより、弁機構を補修している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−８４８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の補修方法によれば、弁機構の補修に際し、弁機構全体を配管から取り外し、弁機構を地中から地上に取り出す必要はなくなる。しかしながら、駆動部を弁機構から取り外して弁機構を補修する必要があり、依然として、弁機構全体が設置されたままの状態で補修することができない。補修に際しては、駆動部を取り外して地上に取り出す必要があり、補修後には、駆動部を弁棒と位置合わせして取り付ける必要がある。そのため、弁機構の補修に手間が掛かる。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、その目的は、駆動部を取り付けたままの状態で、補修することができる弁機構および弁機構の補修方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る弁機構は、流路を有する弁箱と、前記弁箱の前記流路を開閉する弁体と、前記弁体に接続され、前記弁箱の外側に延びる弁棒と、前記弁棒に直接的または間接的に接続され、前記弁棒を軸周りに回転させて前記弁体を操作する駆動部とを備える弁機構であって、前記弁箱は、前記流路がシール部材を介して密閉された状態で、前記弁棒を回転可能に取り付ける軸封部を有し、前記弁機構は、前記駆動部と前記軸封部との間に、前記弁棒を挿通可能であり、前記弁棒との間に前記弁棒の径方向外側に、補助シール部材を収納可能な収容部を有する、補助軸封部をさらに備え、前記補助軸封部は、前記補助シール部材を前記補助軸封部の外部から前記収容部に向けて導入可能な導入部を有していることを特徴とする。
【０００８】
本実施形態の一実施形態に係る弁機構において、前記補助軸封部は、前記収容部を前記補助軸封部の外部に連通させる水抜き用の連通路を有していることが好ましい。
【０００９】
本実施形態の一実施形態に係る弁機構において、前記補助軸封部は、前記収容部に前記補助シール部材が収容されたときに、前記補助シール部材を前記弁棒の軸方向に押圧する押圧部を有していることが好ましい。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る弁機構の補修方法は、上記弁機構を用いた弁機構の補修方法であって、前記弁体の位置を所定の位置に保持し、前記導入部から前記補助シール部材を前記収容部に導入し、前記補助シール部材によって前記弁棒と前記収容部との間を密閉することを特徴とする。
【００１１】
本実施形態の一実施形態に係る弁機構の補修方法において、前記補助軸封部に前記収容部を前記補助軸封部の外部に連通させる水抜き用の連通路が予め設けられているか、または前記補助軸封部に前記水抜き用の連通路を設け、前記補助シール部材の導入前に、前記水抜き用の連通路を開放して、破損した前記シール部材と前記弁棒の間から漏れた水を前記水抜き用の連通路から排出させることが好ましい。
【００１２】
本実施形態の一実施形態に係る弁機構の補修方法において、前記水抜き用の連通路にボールコック機構が取り付けられており、前記水抜き用の連通路の開放を前記ボールコック機構のボール弁を開いた状態とすることにより行うこともできる。
【００１３】
本実施形態の一実施形態に係る弁機構の補修方法において、前記補助軸封部に前記収容部を前記補助軸封部の外部に連通させる水抜き用の連通路が予め設けられているか、または前記補助軸封部に前記水抜き用の連通路を設け、前記弁棒と前記収容部との間を密閉する前か、または密閉した後に、前記水抜き用の連通路にボールコック機構を取り付けることもできる。
【００１４】
本実施形態の一実施形態に係る弁機構の補修方法において、前記補助シール部材は少なくとも１つの棒状のシール部材によって構成され、前記補助シール部材を前記弁棒の外周に沿って湾曲させて前記補助シール部材を前記弁棒の周囲に配置し、前記補助シール部材を前記弁棒の軸方向に押圧して前記収容部を前記弁棒の径方向で密閉することが好ましい。
【００１５】
本実施形態の一実施形態に係る弁機構の補修方法において、前記補助シール部材は、前記弁棒の軸方向に少なくとも２つ導入され、前記補助シール部材のうちの１つの補助シール部材の端部の繋ぎ目が、隣接する他の補助シール部材の繋ぎ目に対して前記弁棒の周方向でオフセットするように配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一実施形態に係る弁機構によれば、補助軸封部の導入部から収容部に補助シール部材を導入可能となっている。そのため、摩耗および／または変形が生じることにより軸封部が破損して弁機構から漏水が発生した場合であっても、駆動部が取り付けられたままの状態で、導入部から収容部に補助シール部材を導入し、収容部を弁棒の径方向で密閉することにより、止水することができる。
【００１７】
軸封部からの漏水が極小である場合には、収容部に溜まった水を排出しなくても、補助シール部材を収容部に導入することは可能である。しかしながら、導入部から水が漏れ出している場合、補助シール部材によって収容部を弁棒の径方向外側に密閉すると、収容部に漏れ出す水の逃げ場がなくなり、流路を流れる水の上流および下流の少なくともいずれかからの水圧がかかるので、補助シール部材が収容部の上方へと押し戻される。そのため、収容部に補助シール部材を導入することが困難となる。この際に、補助軸封部が水抜き用の連通路を有していれば、収容部に漏れ出した水を連通路から排出することができるので、収容部への補助シール部材の導入の際に、補助シール部材が上方へと押し戻されることはない。これにより、補助シール部材の収容部への導入が容易になる。
【００１８】
また、補助シール部材を弁棒の軸方向に押圧する押圧部を有している場合には、押圧により補助シール部材を適度に変形させることができるので、補助シール部材による収容部の密閉性と弁棒の回転容易性を両立させることができる。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る弁機構の補修方法によれば、駆動部を取り外すことなく、補助軸封部の導入部から収容部に補助シール部材を導入し、収容部を弁棒の径方向で密閉している。そのため、駆動部を取り付けたままの状態で、止水することができる。また、弁体の位置を所定の位置に保持しているので、例えば弁体を開状態で保持する場合には、弁機構の補修時においても、流路の下流で水を使用することができる。また、弁体の位置が安定するので、補修作業を円滑に進めやすい。
【００２０】
また、補助軸封部が水抜き用の連通路を有している場合には、補助シール部材の導入前に、収容部に漏れ出した水を排出することができるので、補助シール部材の収容部への導入が容易になる。
【００２１】
また、水抜き用の連通路の開放を前記ボールコック機構のボール弁を開いた状態とすることにより行えば、収容部に漏れ出した水を簡単に排出することができる。
【００２２】
また、弁棒と収容部との間を密閉した後に、水抜き用の連通路にボールコックを取り付ければ、弁機構に再度漏水が発生した場合にも、漏れ出した水を簡単に排出することができる。
【００２３】
また、弁棒の外周に沿って湾曲させて弁棒の周囲に配置することができる部材であれば、その形状を問わず、補助シール部材として使用することができる。
【００２４】
また、２つ以上の補助シール部材を収容部に導入すれば、単一の補助シール部材を導入する場合よりも、収容部での弁棒の径方向における密閉性が増す。その際、隣接する補助シール部材の繋ぎ目を弁棒の周方向で互いにオフセットするように配置すれば、継ぎ目からの漏水を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る弁機構の全体を示す模式的な断面図である。
【図２】補助シール部材および押圧具を挿入する前の一例を示す、図１のＭ部分の拡大断面図である。
【図３Ａ】補助シール部材および押圧具を挿入した後の一例を示す、図１のＭ部分の拡大断面図である。
【図３Ｂ】補助シール部材および押圧具を挿入した後の他の例を示す、図１のＭ部分の拡大断面図である。
【図４】補助シール部材および押圧具を挿入した後の一例を示す、図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図５Ａ】弁機構の漏水の挙動を示す図１のＭ部分中の収容部近傍の模式的な拡大断面図である。
【図５Ｂ】弁機構の漏水の挙動を示す図１のＭ部分中の収容部近傍の模式的な拡大断面図である。
【図５Ｃ】弁機構の漏水の挙動を示す図１のＭ部分中の収容部近傍の模式的な拡大断面図である。
【図５Ｄ】弁機構の漏水の挙動を示す図１のＭ部分中の収容部近傍の模式的な拡大断面図である。
【図５Ｅ】弁機構の漏水の挙動を示す図１のＭ部分中の収容部近傍の模式的な拡大断面図である。
【図６】参考例に係る弁機構の漏水の挙動を示す図１のＭ部分中の収容部近傍の模式的な拡大断面図である。
【図７Ａ】本実施形態の変形例に係るボールコック機構の取り付け直前の状態を示す図１のＭ部分中の収容部近傍の模式的な拡大断面図である。
【図７Ｂ】本実施形態の変形例に係るボールコック機構の取り付け後の状態を示す図１のＭ部分中の収容部近傍の模式的な拡大断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る弁機構の補修方法を示すフローチャートである。
【図９Ａ】本発明の一実施形態に係る弁機構の補修方法を示す模式的な斜視図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態に係る弁機構の補修方法を示す模式的な斜視図である。
【図９Ｃ】本発明の一実施形態に係る弁機構の補修方法を示す模式的な斜視図である。
【図９Ｄ】本発明の一実施形態に係る弁機構の補修方法を示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を以下で詳細に説明する。なお、添付図面において、同じ機能を有する部分には、同一の符号が付されている。
【００２７】
（本発明の一実施形態に係る弁機構）
図１は、本発明の一実施形態に係る弁機構の全体を示す模式的な断面図であり、図２は、補助シール部材および押圧具を挿入する前の一例を示す図１のＭ部分の拡大断面図である。また、図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、補助シール部材および押圧具を挿入した後の例を示す図１のＭ部分の拡大断面図である。なお、図４のII−II線断面は、図３Ａおよび３Ｂの断面図に対応するが、説明の便宜のため、図３Ａおよび３Ｂの断面図では、II−II線断面の片側部分のみを示している。
【００２８】
本実施形態に係る弁機構１は、図１に示されるように、流路１１を有する弁箱１０と、流路１１を開閉する弁体２０と、弁体２０の開閉を操作する駆動部４０と、一端側が弁体２０に接続されて他端側が駆動部４０に接続されるように、弁箱１０の外側に延びる弁棒３０と、弁箱１０と駆動部４０との間に設けられ、弁機構１の漏水を補修する補助軸封部５０とを備えている。
【００２９】
弁機構１は、例えばマンホール（図示せず）の位置に対応するように設置されている。弁箱１０は、地中に埋設され、駆動部４０および補助軸封部５０は、マンホールの有底穴から露出するように設置されている。
【００３０】
弁箱１０は、その流路１１が上下水道などの配管Ｐの流路Ｐ１と水平方向の両端で連通するように、その左右のフランジ１５Ｒ、１５Ｌでネジ止めなどにより配管Ｐと取り外し可能に固定されている。弁箱１０には、弁棒３０を挿入可能な貫通孔１２が、鉛直方向に延伸する中心軸Ｙに沿って、弁箱１０の上下のフランジ１５Ｔ、１５Ｂを貫通して設けられている。弁棒３０は、その回転軸が中心軸Ｙと一致するように、貫通孔１２に若干の隙間１２Ａ（図２参照）を残して回転可能に挿入されている（以下、「中心軸Ｙ」を「弁棒３０の回転軸Ｙ」ともいう）。弁棒３０の一端側（図１の紙面における下端側）は、ネジ止めなどによって、弁体２０に固定されている。
【００３１】
駆動部４０は、セルフロック機構を有する減速機４１と、減速機４１の上面から突出し、外部から加えられるトルク負荷を減速機４１に伝達する回転入力軸４２を備えている。駆動部４０の出力軸は、弁棒３０の他端側（図１の紙面における上端側）に固定されており、駆動部４０の入力軸は、回転入力軸４２に固定されている。なお、ここでいう「セルフロック機構」は、入力軸にトルク負荷が加えられると、入力軸および出力軸のいずれも回転するが、出力軸にトルク負荷が加えられても、入力軸および出力軸のいずれも回転しない機能を有する構造を指す。つまり、菅体１０の流路１１を流れる水Ｗから弁体２０に水圧が加わっても、減速機４１のセルフロック機構が作動することにより、駆動部４０の出力軸に固定された弁棒３０は回転軸Ｙ周りに回転することができないので、回転軸Ｙに対する弁体２０の周方向の位置が固定される。セルフロック機構は、例えば、減速機４１として、ウォーム減速機または遊星歯車減速機を採用することにより、実現することができる。
【００３２】
作業者は通常、地上からＴ字状の操作ハンドルＨを駆動部４０の回転入力軸４２に嵌合させた後、操作ハンドルＨを回転入力軸４２周りに回転させて、弁体２０を開閉させる。また、弁機構１に漏水が発生した場合は、減速機４１のセルフロック機構により弁体２０が回転軸Ｙ周りに回転しないので、弁体２０を開状態としたままでの作業が可能になる。
【００３３】
弁箱１０は、貫通孔１２に隣接する凹部に設けられ、貫通孔１２を弁棒３０の軸方向に封止した状態で、弁棒３０を回転可能に取り付ける封止部１３を備えている。封止部１３は、弁箱１０下側のフランジ１５Ｂの貫通孔１２に隣接する凹部に設けられる下部シール部材１３Ｂと、弁箱１０上側のフランジ１５Ｔの貫通孔１２に隣接する凹部に設けられる上部シール部材１３Ｔとから構成されている。下部シール部材１３Ｂおよび上部シール部材１３Ｔのそれぞれは、シート状ガスケットなどの、柔軟性および弾力性を有する環状の部材であり、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコンゴム、またはフッ素ゴムなどからなる。下部シール部材１３Ｂおよび上部シール部材１３Ｔは、弁箱１０の凹部、弁体２０、および弁棒３０の間で、圧縮されて変形した状態で挟持されることによって、流路１１を密閉している。そのため、上部シール部材１３Ｔが破損していない状態では、上部シール部材１３Ｔより上方には、流路１１の水は、漏れ出さない。しかしながら、封止部１３は、弁棒３０が弁体２０の開閉操作毎に回転運動する際に、弁棒３０と摺接するため、摩耗および／または変形を生じることにより破損していく。
【００３４】
弁箱１０は、図２に示されるように、弁箱１０上側のフランジ１５Ｔの貫通孔１２に隣接する凹部に設けられ、貫通孔１２を弁棒３０の径方向に封止した状態で、弁棒３０を回転可能に取り付ける軸封部１４をさらに備えている。軸封部１４は、貫通孔１２を弁棒３０の径方向に封止するシール部材１４Ａと、シール部材１４Ａの位置を固定する固定部材１４Ｂから構成されている。シール部材１４Ａは、Ｏリングなどの、柔軟性および弾力性を有する環状の部材であり、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコンゴム、またはフッ素ゴムなどからなる。固定部材１４Ｂは、例えば、図２に示されるように、シール部材１４Ａを上方より押圧する固定板１４Ｂ１と、弁箱１０に設けられたボルト穴１４Ｂ３と、ボルト穴１４Ｂ３に螺合することによって固定板１４Ｂ１をネジ止めするボルト１４Ｂ２から構成されている。このように、上部シール部材１３Ｔより上方にも、軸封部１４が設けられているため、上部シール部材１３Ｔが破損した場合であっても、軸封部１４が破損していなければ、流路１１の水は、軸封部１４より上方に漏れ出さない。しかしながら、軸封部１４のシール部材１４Ａも、上部シール部材１３Ｔと同様に、弁体２０の開閉操作毎の弁棒３０との摺接のため、摩耗および／または変形を生じることにより破損していく。
【００３５】
そこで、本実施形態の弁機構１は、封止部１３や軸封部１４などに設けられたシール部材１３Ｔ、１４Ａが破損した場合に、弁箱１０と駆動部４０との間に設けられる補助軸封部５０により、駆動部４０が取り付けられた状態で、弁機構１を止水する。補助軸封部５０は、その上下のフランジ５６Ｂ、５６Ｔが弁箱１０のフランジ１５Ｔおよび駆動部４０に、それぞれネジ止めなどにより固定されている。補助軸封部５０には、弁箱１０に固定された際に弁箱１０の貫通孔１２と連通し、弁棒３０を挿入可能な収容部５１が中心軸Ｙに沿って設けられている。
【００３６】
収容部５１は、弁箱１０の貫通孔１２の径より大きい径を有しており、弁棒３０は、収容部５１に所定の空間を残して回転軸Ｙ周りに回転可能に挿入されている。残余の収容部５１は、封止部１３や軸封部１４などに設けられたシール部材１３Ｔ、１４Ａが破損した場合に、補助シール部材Ａを収容可能な大きさに形成されている。弁箱１０と補助軸封部５０との間の継ぎ目には、例えば、Ｏリングからなる封止部５４が設けられている。これにより、収容部５１と貫通孔１２は密閉された状態で互いに連通している。
【００３７】
補助軸封部５０の外側面には、導入部５２が設けられており、収容部５１は、導入部５２を介して補助軸封部５０の外部と連通している。導入部５２は、補助シール部材Ａを収容部５１に導入可能な大きさに形成されている。
【００３８】
補助シール部材Ａは、図３Ａに示されるように、収容部５１を弁棒３０の径方向に密閉する部材であり、その断面形状は、矩形状、円形状などであり、その平面形状は、切れ目を有する環状、棒状などである。このような形状であれば、補助シール部材Ａを導入部５２から挿入しやすく、かつ、弁棒３０が収容部５１に挿入されていても、補助シール部材Ａを弁棒３０の外周に沿って周方向に配置しやすい。補助シール部材Ａは、好適にはグランドパッキンであり、潤滑剤を浸透させたナイロン繊維の編縫紐などからなる。このような材料であれば、収容部５１の高い密閉性および弁棒３０との滑らかな摺動性を両立することができる。
【００３９】
補助シール部材Ａは、図３Ａに示されるように、単一の部材であってもよいし、図３Ｂに示されるように、複数の部材であってもよい。複数の部材である場合には、補助シール部材Ａは、弁棒３０の回転軸Ｙの方向に沿って重ねて配置されることが好ましい。例えば、図３Ｂに示されるように、補助シール部材Ａが２つのシール部材（第１補助シール部材Ａ１、第２補助シール部材Ａ２）である場合、回転軸Ｙの方向に積み重なるように、第１補助シール部材Ａ１および第２補助シール部材Ａ２が配置されることが好ましい。このように配置すれば、第１補助シール部材Ａ１および第２補助シール部材Ａ２によって、収容部５１が回転軸Ｙに沿って弁棒３０の径方向に二重に密閉されるので、補助軸封部５０の止水機能が増す。
【００４０】
図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、押圧部Ｂは、収容部５１内で補助シール部材Ａを弁棒３０の回転軸Ｙの方向に押圧する部材であり、補助シール部材Ａを上下から挟持する下部スペーサＢ１および上部スペーサＢ２と、上部スペーサＢ２を押圧する押圧具Ｂ３と、押圧具Ｂ３を補助軸封部５０に締結する締結部材Ｂ４から構成されている。
【００４１】
図４に示されるように、上部スペーサＢ２は、例えば、補助シール部材Ａを上方から均一に押圧し、かつ、導入部５２からの挿入により弁棒３０の周囲を囲むことができるように、収容部５１の残余の空間を若干の隙間を残して埋める、円筒を２分割した２つの部材から構成されている。上部スペーサＢ２は、円筒を３分割以上した部材から構成されてもよいが、押圧具Ｂ３による均一な押圧を容易にするため、２分割された部材が好ましい。下部スペーサＢ１も、上部スペーサＢ２と同様の形状を有するが、後述する水抜き用の連通路５３を塞がないように、図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、連通路５３に対向する底面側の外壁部分に切欠きＢ１１が設けられている。押圧具Ｂ３は、上部スペーサＢ２の部材数と対応して２つ設けられ、それぞれが、上部スペーサＢ２の上面の中央部を横断して覆うように長尺形状に形成されている。各押圧具Ｂ３には貫通孔Ｂ３１が両端に設けられており、貫通孔Ｂ３１を通して、例えば、ボルトなどの締結部材Ｂ４を補助軸封部５０の締結穴５５に螺合することによって、各押圧具Ｂ３が固定される。
【００４２】
補助軸封部５０の上端と対向する押圧具Ｂ３の下端との間がネジ止め後も隙間を有するように、下部スペーサＢ１および上部スペーサＢ２のうちの少なくとも一方の厚みが調整されている。このようにすれば、ネジ止めによる補助シール部材Ａへの押下げ位置を調整することができるので、収容部５１を弁棒３０の径方向に密閉し、かつ、弁棒３０の回転を容易とする適切な圧力が加えられた状態で、補助シール部材Ａを変形させて固定することができる。また、補助シール部材Ａへの適切な圧力が加えられる押下げ位置となるように、補助軸封部５０の上端が、押圧具Ｂ３の押下げのストッパとして機能してもよい。下部スペーサＢ１、上部スペーサＢ２、および押圧具Ｂ３の材料は特に限定されないが、例えば、靱性および耐磨耗性を有するＣＡＣ４０６などの銅−錫合金からなることが好ましい。
【００４３】
補助シール部材Ａは、典型的には、封止部１３および軸封部１４の破損後に、収容部５１に収容されるが、弁機構１の製造時、または、封止部１３および軸封部１４の破損前から補助軸封部５０に収容されていてもよい。これに併せて、押圧部Ｂも補助軸封部５０に収容される。
【００４４】
補助軸封部５０のフランジ５６Ｂには、軸封部１４と収容部５１との間の空間を補助軸封部５０の外部に連通させる水抜き用の連通路５３が設けられている。連通路５３は、弁機構１の設置時に、開口部５３Ａに栓体Ｃが取り付けられることにより密閉されていてもよいが、開口部５３Ａから栓体Ｃが取り外されることにより開放されていてもよい。
【００４５】
（本実施形態に係る弁機構における水の挙動）
上述された本実施形態の弁機構１における水の挙動を、図５を参照しながら、以下で説明する。図５Ａ〜図５Ｅは、弁機構の漏水の挙動を示す図１のＭ部分中の収容部５１近傍の模式的な拡大断面図である。
【００４６】
図１の封止部１３が破損すると、流路１１の水Ｗが、その水圧により弁箱１０と弁棒３０との隙間１２Ａを通して封止部１３より上方に漏れる。しかしながら、図５Ａに示されるように、軸封部１４が破損していなければ、軸封部１４より上方には漏水しない。
【００４７】
軸封部１４からの漏水が発生しても、ほとんどの場合、軸封部１４のシール部材１４Ａが、弁体２０の開閉による摩耗で変形を生じているだけであり、弁箱１０の上方への漏水量はそれほど多くはない。しかしながら、弁体２０が開状態である場合のみならず閉状態である場合でも、収容部５１に漏れ出す水Ｗの逃げ場がなくなり、貫通孔１２を経由して流路１１を流れる水Ｗの上流および下流の少なくともいずれかからの水圧がかかる。そのため、単位時間当たりの漏水量は少ないものの、図５Ｂに示されるように、シール部材１４Ａより上方に連続的に漏水が生じてしまう。
【００４８】
そのような場合に、本実施形態の弁機構１では、駆動部４０を弁機構１から取り外すことなく、図５Ｃ〜図５Ｅに示されるように、補助シール部材Ａを補助軸封部５０の側面の導入部５２から内部の収容部５１に導入し、押圧部Ｂによって固定するだけで、軸封部１４より上方を止水することができる。これについて、以下に説明する。
【００４９】
まず、図５Ｃに示されるように、水抜き用の連通路５３の栓体Ｃを開口部５３Ａから取り外すことにより、収容部５１に漏れ出した水Ｗの大部分を補助軸封部５０の側方から弁機構１の外部に排出する。このようにすれば、水Ｗが弁機構１の上方に漏れ出すことがないので、漏水がマンホールより上方の地上に及ぶことがない。また、この排水により、収容部５１は水Ｗがほとんど溜まっていない状態となるので、補助シール部材Ａを収容部５１に容易に挿入できるようになる。
【００５０】
一方、栓体５３を取り外さずに補助シール部材Ａや押圧部Ｂを収容部５１に導入しようとすると、補助シール部材Ａを収容部５１に挿入することが困難になる。これは、導入部５２から水Ｗが漏れ出している場合（図５Ｂ参照）、図６に示されるように、補助シール部材Ａによって収容部５１を弁棒３０の径方向に密閉し、押圧部Ｂによって補助シール部材Ａを押圧しようとすると、収容部５１に漏れ出す水Ｗの逃げ場がなくなり、貫通孔１２を経由して流路１１を流れる水Ｗの上流および下流の少なくともいずれかからの水圧がかかるので、補助シール部材Ａや押圧部Ｂが上方へと押し戻されるためである。
【００５１】
次に、図５Ｄに示されるように、破損した軸封部１４のシール部材１４Ａを交換する代わりに、下部スペーサＢ１、補助シール部材Ａ、および上部スペーサＢ２を導入部５２から収容部５１に挿入する。その後に、補助シール部材Ａを弁棒３０の回転軸Ｙに沿って押圧具Ｂ３を介して圧縮し、弁棒３０の径方向に膨張させた状態で、締結部材Ｂ４により補助シール部材Ａを固定する。収容部５１は、この補助シール部材Ａの径方向への膨張により、弁棒３０の径方向に密閉されるため、水Ｗが弁機構１の上部に漏れ出すのが妨げられる。そのため、図５Ｅに示されるように、その後に、水Ｗが収容部５１に漏れ出しても、補助シール部材Ａより上方への漏水することはない。また、止水の際に、わざわざ弁機構１の全体を配管Ｐから取り外して地上に取り出したり、弁機構１から駆動部４０を取り外したりする必要もない。
【００５２】
（本発明の一実施形態に係る弁機構の補修方法）
上述した本発明の一実施形態に係る弁機構１を補修する方法を、図８および図９を参照しながら、より詳細に以下で説明する。図８は、本発明の一実施形態に係る弁機構１の補修方法の手順を示すフローチャートであり、図９Ａ〜図９Ｄは、弁機構１の拡大斜視図である。なお、図９では、補助シール部材Ａが２つの部材（第１補助シール部材Ａ１、第１補助シール部材Ａ２）から構成される場合が、図示されている。
【００５３】
弁機構１の補修の際に、弁体２０が閉状態であると、流路Ｐ１の下流では、水Ｗが断水されて使用することができなくなる。また、水Ｗからの水圧のため弁体２の位置が安定せず、補修作業を円滑に進めにくい。そこで、本実施形態に係る弁機構１の補修方法では、まず、弁体２０を所定の位置に保持する（図８のＳ１）。弁体２０の保持に際しては、上述のような減速機４１のセルフロック機構が用いられる。
【００５４】
次に、図９Ａに示されるように、栓体Ｃを連通路５３の開口部５３Ａから取り外したり、連通路５３が施工当初からなかった場合は、補助軸封部５０に連通路５３を設けることにより、補助軸封部５０と外部を水抜き用の連通路５３で貫通させる（図８のＳ２）。これにより、破損した軸封部１４のシール部材１４Ａと弁棒３０との間から漏れた水Ｗを連通路５３から排出することができるので、後述する補助シール部材Ａ１、Ａ２や、下部スペーサＢ１や、上部スペーサＢ２を導入するステップ（図８のＳ３〜Ｓ６）において、補助シール部材Ａ１、Ａ２によって収容部５１を弁棒３０の径方向に密閉したり、補助シール部材Ａ１、Ａ２や、下部スペーサＢ１や、上部スペーサＢ２を収容部５１に導入したりする際に、収容部５１に漏れ出す水Ｗの逃げ場がなくなり、貫通孔１２を経由して流路１１を流れる水Ｗの上流および下流の少なくともいずれかからの水圧によって、補助シール部材Ａ１、Ａ２が上方へと押し戻されることはない（図６参照）。そのため、補助シール部材Ａ１、Ａ２や下部スペーサＢ１や上部スペーサＢ２を容易に収容部５１に導入することができるようになる。なお、連通路５３が施工当初からなかった場合における連通路５３の設置は、補助軸封部５０の所定の部分を切削加工することによって行われる。なお、連通路５３が施工当初からある場合にも、連通路５３の径が小さく、開口部５３Ａからの排水量が十分でない場合などに、連通路５３の径を事後的に調整するための切削加工が行われてもよい。
【００５５】
次に、導入部５２から収容部５１に下部スペーサＢ１を導入した後に、図９Ａに示されるように、導入部５２に補助シール部材Ａ１、Ａ２を挿入する（図８のＳ３）。
【００５６】
次に、図９Ｂに示されるように、補助シール部材Ａ１、Ａ２を弁棒３０の周囲に配置する（図８のＳ４）。例えば棒状形状のように、補助シール部材Ａ１、Ａ２が、弁棒３０の外周に沿う環状形状ではない場合（図９Ａ参照）、補助シール部材Ａ１、Ａ２を弁棒３０の外周に沿って湾曲させて弁棒３０の周囲に配置する。この際、第１補助シール部材Ａ１の端部の繋ぎ目Ａ１１が、第２補助シール部材Ａ２の端部の繋ぎ目Ａ２１に対して弁棒３０の周方向でオフセットするように配置すれば（図９Ｂ参照）、第１補助シール部材Ａ１の継ぎ目Ａ１１からの水Ｗの漏れを第２補助シール部材Ａ２によって遮断することができる。なお、補助シール部材Ａ１、Ａ２は、切れ目を有する管状形状など、弁棒３０を径方向から周囲を囲むように配置可能な形状であれば、棒状でなくてもよい。
【００５７】
次に、図９Ｃに示されるように、補助シール部材Ａ１、Ａ２を収容部５１に導入する（図８のＳ５）。導入部５２から上部スペーサＢ２を挿入し、上部スペーサＢ２を第２補助シール部材Ａ２の上面に配置した後、上部スペーサＢ２を下方に押し込むことより、補助シール部材Ａ１、Ａ２が収容部５１に導入される。
【００５８】
最後に、補助シール部材Ａ１、Ａ２によって、収容部５１を密閉する（図８のＳ６）。図９Ｄに示されるように、導入部５２から押圧具Ｂ３を挿入し、上部スペーサＢ２の上面に配置した後、締結部材Ｂ４と補助軸封部５０の締結穴５５との螺合により、押圧具Ｂ３を補助軸封部５０に固定する。補助シール部材Ａは、下部スペーサＢ１と上部スペーサＢ２との間で挟持されることにより、弁棒３０の回転軸Ｙの方向に押圧される。この際に、補助シール部材Ａ１、Ａ２が収容部５１を径方向に密閉し、かつ、補助シール部材Ａからの径方向内側への押圧によっても弁棒３０が容易に回転できるように、補助シール部材Ａ１、Ａ２が適切に変形するまで、締結部材Ｂ４を締結穴５５に下方に向けて螺合させる。補修作業が完了した段階で、その後の補助軸封部５０の側面からの水漏れを遮断するために、連通路５３の開口部５３Ａを栓体Ｃで密閉する。なお、補修作業が完了した後も、連通路５３の開口部５３Ａをそのまま開放していてもよい。
【００５９】
また、上述したように、図８のステップＳ２において補助軸封部５０に連通路５３が設けられる場合、図７Ｂに示されるように、本体Ｄ１に設けられた貫通孔を開閉する略球状のボール弁Ｄ２を備えるボールコック機構Ｄが、図８のステップＳ６の終了後に開口部５３Ａに取り付けられる。図８の破線で示すステップは、かかる場合の弁機構１の補修方法のステップＳ６の後の手順を示すフローチャートを示している。ボールコック機構Ｄを開口部５３Ａに取り付ける際に、開口部５３Ａに漏れ出した水Ｗによってボール弁Ｄ２に水圧が加わるので、ボールコック機構Ｄの取り付けが困難なことがある。そのため、図７Ａに示されるように、ボール弁Ｄ２が全開状態でボールコック機構Ｄを開口部５３Ａに取り付け（図８のＳ７）、取り付けが完了した後に、図７Ｂに示されるように、ボール弁Ｄ２を全閉状態にする（図８のＳ８）。このようにすれば、ステップＳ６の後であっても、漏れ出る水Ｗによる水圧を開いた状態のボール弁Ｄ２から逃がしながら開口部５３Ａにボールコック機構Ｄを取り付けることができるので、補修後の補助軸封部５０の側面からの水漏れを簡単に遮断することができる。また、弁機構１に再度漏水が発生した場合にも、漏れ出している水Ｗを簡単に排出することができる。
【００６０】
このような手順を踏む本実施形態の弁機構１の補修方法によれば、補助シール部材Ａ１、Ａ２および押圧部Ｂの各部材を補助軸封部５０の側面の導入部５２から内部の収容部５１を導入することができるので、駆動部４０を弁機構１から取り外すことなく、弁機構１を補修することができる。また、弁機構１の補修の際に、弁体２０をロックしているので、弁体２０が開状態でロックされている場合には、補修中でも、流路Ｐ１の下流で水Ｗを断水することなく使用することができる。さらに、弁体２の位置がロックにより安定するので、補修作業を円滑に進めることができる。
【００６１】
また、補修中には、栓体Ｃを連通路５３の開口部５３Ａから取り外すので、収容部５１に溜まった水Ｗが排出される。これにより、収容部５１への補助シール部材Ａ１、Ａ２および押圧部Ｂ１〜Ｂ４の導入が容易になり、補修作業の効率が向上する。一方、補修後には、開口部５３Ａを栓体Ｃで再度密閉するので、収容部５１は、栓体Ｃおよび補助シール部材Ａ１、Ａ２によって完全に密閉されることになる。このように本補修方法では、補助軸封部５０が有する排水性と密閉性の相反する機能を用いて、弁機構１を補修することができる。
【００６２】
なお、補助シール部材Ａ１、Ａ２が損傷した場合には、補助シール部材Ａ１、Ａ２より上方の締結部材Ｂ４、押圧具Ｂ３、上部スペーサＢ２を収容部５１から取り外し、補助シール部材Ａ１、Ａ２を交換する。その後、上述された補修方法と同様に、補助シール部材Ａ１、Ａ２上に上部スペーサＢ２および押圧具Ｂ３を再配置して、押圧具Ｂ３を締結部材Ｂ４によって固定する。このような手順により、弁機構１を何度でも補修することができる。その際、上述されたように、連通路５３を塞がないように、連通路５３と対向する下部スペーサＢ１の外壁部分に切欠きＢ１１が設けられているので、上述のＳ２における排水を迅速に行うことができる（図３Ａ、３Ｂ参照）。これにより、補助シール部材Ａの挿入を円滑に行うことができる。
【００６３】
（本実施形態のその他の変形例）
上述された実施形態では、押圧部Ｂは、下部スペーサＢ１と、上部スペーサＢ２と、押圧具Ｂ３と、締結部材Ｂ４から構成されていたが、例えば、上部スペーサＢ２と押圧具Ｂ３とが一体化していてもよい。また、補助シール部材Ａに適切に圧力を加えられれば、下部スペーサおよび上部スペーサのいずれか一方または両方は、必ずしも必要ではない。さらに、押圧具Ｂ３の固定は、ネジ止めによる締結以外であってもよく、例えば、押圧具Ｂ３と補助軸封部５０との係止または嵌合などにより、押圧具Ｂ３を補助軸封部５０に固定してもよい。
【００６４】
また、上述された実施形態では、駆動部４０は、減速機４１などから構成されていたが、弁棒３０の回転軸Ｙ周りの回転を補助するために、減速機４１と回転入力軸４２との間に、モーターなどからなる発動機を備えていてもよい。駆動部４０は、弁棒３０を回転軸Ｙ周りに回転させて弁体２０の開閉を操作する機能を有するものであればよく、例えば、操作ハンドルＨなどからの外部負荷を弁棒３０の回転軸Ｙ周りの回転運動に変える単純な歯車などであってもよい。
【００６５】
また、上述された実施形態では、連通路５３は、開口部５３Ａへの栓体Ｃの着脱により開閉されていた。この場合、図８のステップＳ６の後に連通路５３の開口部５３Ａに栓体Ｃを取り付けようとすると、開口部５３Ａから漏れ出る水Ｗには、貫通孔１２を経由して流路１１を流れる水Ｗの上流および下流の少なくともいずれかからの水圧がかかっているので、栓体Ｃに水圧が加わる。そのため、開口部５３Ａへの栓体Ｃの取り付けが困難な場合もある。そこで、栓体Ｃに代えて、ボールコック機構Ｄが開口部５３Ａに設けられ、ボール弁Ｄ２の回転により連通路５３が開閉されてもよい（図７Ｂ参照）。
【００６６】
ボールコック機構Ｄは、栓体Ｃと同様に、弁機構１に予め取り付けられていてもよい。この場合、ボール弁Ｄ２を回転させる簡単なハンドル操作によってボール弁Ｄ２を全開状態にすることで、補助軸封部５０と外部を水抜き用連通路５３で貫通させる。これにより、連通路５３から収容部５１に漏れ出した水Ｗを排出することができる（図８のＳ２）。また、弁機構１の補修後（図８のＳ６）には、図７Ｂに示されるように、ボール弁Ｄ２を全閉状態にして連通路５３を密閉する（図８のＳ８）。これにより、補修後の補助軸封部５０の側面からの水漏れを遮断することができる。また、ボールコック機構Ｄは、補助シール部材Ａによって弁棒３０と収容部５１との間を密閉する前に連通路５３の開口部５３Ａに取り付けられてもよい。
【００６７】
以上、本発明のいくつかの実施形態が説明されたが、これらの実施形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１  弁機構
１０  弁箱
１１  流路
１２  貫通孔
１２Ａ  隙間
１３  封止部
１３Ｔ  上部シール部材
１３Ｂ  下部シール部材
１４  軸封部
１４Ａ  シール部材
１４Ｂ  固定部材
１４Ｂ１  固定板
１４Ｂ２  ボルト
１４Ｂ３  ボルト穴
１５Ｒ、１５Ｌ、１５Ｔ、１５Ｂ  フランジ
２０  弁体
３０  弁棒
４０  駆動部
４１  減速機
４２  回転入力軸
５０  補助軸封部
５１  収容部
５２  導入部
５３  水抜き用の連通路
５３Ａ  開口部
５４  封止部
５５  ボルト穴
５６Ｔ、５６Ｂ  フランジ
Ａ    補助シール部材
Ａ１  第１補助シール部材
Ａ１１  継ぎ目
Ａ２  第２補助シール部材
Ａ２１  継ぎ目
Ｂ  押圧部
Ｂ１  下部スペーサ
Ｂ１１  切欠き
Ｂ２  上部スペーサ
Ｂ３  押圧具
Ｂ３１  貫通孔
Ｂ４  ボルト
Ｃ  栓体
Ｄ  ボールコック機構
Ｄ１  本体
Ｄ２  ボール弁
Ｈ  操作ハンドル
Ｐ  配管
Ｐ１  流路
Ｙ  中心軸（弁棒の回転軸）
Ｗ  水
【図１】
2020190299.tif 000003
【図２】
2020190299.tif 000004
【図３Ａ】
2020190299.tif 000005
【図３Ｂ】
2020190299.tif 000006
【図４】
2020190299.tif 000007
【図５Ａ】
2020190299.tif 000008
【図５Ｂ】
2020190299.tif 000009
【図５Ｃ】
2020190299.tif 000010
【図５Ｄ】
2020190299.tif 000011
【図５Ｅ】
2020190299.tif 000012
【図６】
2020190299.tif 000013
【図７Ａ】
2020190299.tif 000014
【図７Ｂ】
2020190299.tif 000015
【図８】
2020190299.tif 000016
【図９Ａ】
2020190299.tif 000017
【図９Ｂ】
2020190299.tif 000018
【図９Ｃ】
2020190299.tif 000019
【図９Ｄ】
2020190299.tif 000020