(57)【要約】【課題】管路にバルブを容易かつ安価に介設し得るようにする。【解決手段】一端に受口２と他端に挿し口３を有する直管３０を弁箱とし、その弁箱に弁構造を構成する。その弁は、直管３０を貫通する弁軸９と弁体１０とからなる。直管３０の外周面には二つ割りの取付座３４，４４がその直管３０を挟んで締結され、その両取付座３４，４４に弁軸９が至り、取付座３４の一方にウオーム歯車機構からなる回動駆動手段２０が設けられ、他方の取付座４４には弁軸９の軸受が固定されている。取付座が直管と別体であり、直管には弁軸の貫通孔以外のものを形成する必要が無いため、従来と同様に、遠心鋳造で製造することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に受口２と他端に挿し口３を有する直管３０と、その直管３０内に設けた弁体１０と、その弁軸９を回動する回動駆動手段２０とからなり、前記直管３０の外周面に二つ割りの取付座３４，４４がその直管３０を挟んで締結されており、その両取付座３４，４４に前記直管３０を貫通した前記弁軸９が至り、前記取付座３４，４４の一方に前記回動駆動手段２０が設けられ、他方の取付座３４，４４には弁軸９の軸受を有するバルブ機能付き直管。
【請求項２】
上記回動駆動手段２０が取付座３４，４４と別体であることを特徴とする請求項１に記載のバルブ機能付き直管。
【請求項３】
上記回動駆動手段がウオーム歯車機構であることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブ機能付き直管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、上水道、下水道およびガス管に用いるダクタイル鋳鉄製などの管路に介装するバルブ機能付き直管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、管路にバルブを設ける場合には、管と管の継手部にバルブを介設するのが一般的であるが、その継手部に介設できない場合には、例えば、図１０に示すように、直管６３を任意の位置で切断したものとし、その切断部にフランジ６４を設け、そのフランジ６４を介してバルブＶを介設したり、また、挿し口を有する管間に、両側に受口を有するバルブを介設する（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２４０８１４号公報（図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この図１０で示すバルブＶの介設構造は、バルブＶの両側の管６３ａ，６３ｂを直管６３を切断して作る場合には、その切断作業とフランジ６４の形成作業が必要である。また、挿し口を有する管間に、両側に受口を有するバルブを介設する場合、前記受口の一側には前記受口の方向を同じくするためには、短管を用意して接続しなければならない。これらは、いずれもその作業が煩雑である。
また、一般的にバルブＶの弁箱内には弁体圧着用ゴムシートが装着される凹周溝が設けられているため、この凹周溝を含む弁箱内面全面を塗装しようとしても、その溝の存在により、塗装ムラが生じて防食性能が低下するなどの問題がある。
【０００５】
この発明は、上記の事情に鑑み、管路にバルブを容易かつ安価に介設し得るようにすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、管路を成す直管そのものにバルブを形成することとしたのである。すなわち、直管を弁箱としたのである。このように、直管が弁箱となれば、その弁箱に弁構造を構成すれば、バルブ付きの直管となり、その直管を、管路をなす管の一部とすれば、バルブが介設された管路を得ることができる。この作業は、従来のように、直管を切断してバルブを介設する作業に比べれば、容易であり、また、安価である。
また、直管は、一般的に遠心鋳造により製造され、その内面が凹周溝のない滑面となっているため、塗装も容易であり、このため、弁体とのシール性も容易に得ることができる。
具体的には、一端に受口と他端に挿し口を有する直管と、その直管内に設けた弁体と、その弁軸を回動する回動駆動手段とからなり、前記直管の外周面に二つ割りの取付座がその直管を挟んで締結されており、その両取付座に前記直管を貫通した前記弁軸が至り、前記一方の取付座に前記回動駆動手段が設けられ、他方の取付座には弁軸の軸受を有してなる構成を採用し得る。
このように、取付座を直管と別体とすれば、直管には弁軸の貫通孔以外のものを形成する必要が無いため、従来と同様に、遠心鋳造で製造することができる。
この構成において、上記回動駆動手段を取付座と別体とすれば、両取付座を同一の形状とすることができ、その製作コストの低減を図ることができる（実施の形態参照）。
上記回動駆動手段には、種々の構造が考えられるが、ウオーム歯車機構とすれば、構造がシンプルであり、その組立の簡易化及び軽量化が図られ、施工性の向上につながる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第一の実施形態を添付の図１から図９に基づいて説明する。同図において、３０は主管路を構成する定尺直管の軸線方向の適所に介装接続した直管で、この直管は図示しないダクタイル鋳鉄製の定尺直管と同様に両端に規格化された受口２と挿し口３を具えており、直管３０の管壁を貫通して一直線上に貫通孔５ａ，５ｂを形成したものである。
３１，４１は円弧状、略半円状のサドルで、両端部にフランジ３２，４２を有し、このフランジ３２，４２にボルト（キリ）孔３３，４３を形成する。
３４，４４はサドル３１，４１の外面に設けた取付座で、この取付座に挿通孔３５，４５を形成する。３６，４６はめねじ、３７，４７は補強リブおよび３８，４８は挿通孔３５，４５に嵌装したブッシュである。
３９，４９はサドル３１，４１の内面に挿通孔３５，４５と同心に形成した凹周溝で、５０はＯリングである。
直管３０の外周に貫通孔５ａ，５ｂを囲んでサドル３１，４１の一対を被せて貫通孔５ａ，５ｂと挿通孔３５，４５を一致させるとともに凹周溝３９，４９にＯリング５０を嵌めた状態で、ボルト孔３３，４３にボルト５１を通してナットを締めつけることにより、サドル３１，４１を直管３０に固定する。
上記のように、直管３０に直接取付座を形成しないで、サドル３１，４１に取付座３４，４４を設け、このサドル３１，４１を直管３０に後付けするようにしたから、直管３０は定尺直管と同形状のものを使用でき、遠心鋳造により容易に製造できる。
【０００８】
８は直管３０に組み込んだ弁軸９と弁軸９と一体の弁体１０とを回動する回動駆動手段２０とからなるバタフライ形の開閉機構で、サドル３１，４１の挿通孔３５，４５および直管３０の貫通孔５ａ，５ｂに嵌装し回動自在に軸支される弁軸９に直管３０内に嵌装した楕円形の弁体１０を弁軸挿通孔１３を介して共動きするように固着し、弁軸９の回動により弁体１０が直管３０の内周面（内壁）に斜めに圧着するようにしたものである。なお、弁軸９の一端を取付座３４から突出させる。
弁体１０は、図７に示すように金属製の楕円板からなる芯金１１の周縁部を含む外表面に被覆した耐蝕性、耐摩耗性の弾性体被覆層１２で、好ましくはＥＰＤＭ製のゴムライニングを被覆したものである。弾性体被覆層１２は芯金１１の全面に被覆するか、少なくとも周縁部に被覆するかいずれでもよい。なお、弁体１０の側面図の形状は流線形などが挙げられ、直管３０内流れの圧力損失を最小限に押さえることのできる形状とする。また、前記実施の形態では楕円形の弁体１０に代えて円形のものでもよい。
【０００９】
回動駆動手段２０は、図３に示すように、例えばウオーム２４とこれに噛み合うウオームホイール２５とからなるウオーム歯車であり、直管３０に固定したサドル３１の取付座３４に取付固定される。すなわちギアボックス２１のボルト孔２２にボルト２３を通し、取付座３４のめねじ３６にねじ込んで固定する。ウオーム２４は弁体操作軸２６およびウオームホイール２５はギアボックス２１内に延びる弁軸９にそれぞれ固定される。なお、ギアボックス２１はボックスカバー２１ａにより密閉され、挿通孔４５は蓋２７によりボルト２８を介してめねじ４６にねじ込んで閉蓋される。
【００１０】
上記の構成において、開閉機構８の操作は、弁体操作軸２６の四角円錐台形の角頭２６ａに操作ハンドルを嵌めて回すと、ウオーム２４、ウオームホイール２５および弁軸９を経て弁体１０が該弁軸９の軸心回りを回動する。すなわち、弁体１０の周縁部が直管３０内の内周面から離間して直管３０内の流体が流通している全開位置（図９（ａ）参照）からその周縁部が直管３０内の内面に斜めに密着して直管３０内の流体の流通を遮断する全閉位置（図９（ｂ）参照）に回動する。そして、弁体１０の全閉時において、弾性体被覆層１２が直管３０の内周面（内壁面）に密着して流路遮断時の止水を行なう。
なお、弁体１０の開閉装置は、弁軸９に取付けた開度指針（インジケータ）２９の目視により確認する。
【００１１】
上記のように、楕円形の弁体１０の弾性体被覆層１２を直管３０の内周面に斜めに圧着させることにより、図９（ｂ）に示すように管頂部と管底部では、楕円形の弁体１０が弁軸９に伝達されたトルクにより矢印の方向に押しつけられるので、より大きな止水性能を発揮する。一方、側部は、直管３０の内径より大きな幅の弾性体被覆層１２とした弁体１０を圧入し、弾性体被覆層１２が直管３０内面で圧縮されることで止水性能を発揮する。
また、弁体１０外周面の弾性体被覆層１２を直管３０の内周面に圧着するようにしたから、上記直管３０内面は凹周溝のない滑らかな内面にすることができ、塗装などの防食処理が容易に行なえる。
【００１２】
なお、上記実施形態における直管３０は鋳鉄製のＮＳ型管継手（ダクタイル鋳鉄管ＮＳ型異形管継手）を示したが、その他Ｋ型などダクタイル鋳鉄管に規定された全ての規格を準用した形状を採用することができ、さらにバルブ前後の配管に対して離脱防止処置を併用する継手形式を採用することもできる。
直管３０の有効長は、ウオーム歯車２０を直管３０に取付けた状態で、定尺直管との継手接合が可能な範囲で短くてもよく、その口径は３００ｍｍ以下が好ましいが、中口径、大口径についても適用可能である。
また、直管３０は通常の定尺直管と同程度の寸法、重量であるため、配管施工性が良好である。
また、回動駆動手段２０は直管３０の外部より弁体１０の開閉を制御できるものであれば、前記ウオーム歯車に代わる他の形式のものでもよい。
また、締付ボルト用のボルト孔３３，４３は上下３つずつ描いているが、直管３０の口径によっては減らすことも増やすことも可能である。サドル３１，４１には剛性を高めるために補強リブ３７，４７を設けたが、剛性が十分である場合は省略することができる。
また、直管３０内面には凹周溝３９，４９を設けてＯリング５０を嵌めて貫通孔３５，４５周りを止水するようにしたが、上記貫通孔周りにシール材や板パッキンを介装して止水するようにしてもよい。
【００１３】
また、直管３０の材質は鋳鉄製だけでなく塩化ビニール管やポリエチレン管などの管材でもよい。
また、弁軸９の材質はＳＣＭ４４０であるが、強度、腐食および水質衛生上問題がなければ、ステンレス鋼などの合金鋼を採用できる。
また、ギアボックス２１の材質はＦＣＤであるが、ウオーム２４やウオームホイール２５の重量あるいは自重に対して強度が保たれるものであれば、これに限定されない。
また、ウオーム２４、ウオームホイール２５の材質はそれぞれＦＣやＳ４５Ｃであるが、トルクの伝達に問題がなければ、これらに限定されない。
また、弁体操作軸２６の材質はＳＵＳであるが、入力トルクに対し強度を保つことができるものであれば、これに限定されない。
また、サドル３１，４１の材質は鋳鉄製であるが、直管３０に取付けた際ボルト５１の締付トルクによって変形、破壊を起こさなければ、ポリエチレンなどの樹脂製でもよい。
また、Ｏリング５０の材質は水質衛生上問題の無いものを前提とする。
また、締付ボルト・ナット５１の材質はＳＵＳであるが、締付トルクによる引張応力で変形・破壊を起こさないものであれば、ＳＳ・ＦＣＤなどもよい。
【００１４】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにして、直管を弁箱として、その直管に直接にバルブ機能を構成したので、管路にバルブを容易かつ安価に設けることができる。また、直管には弁軸の貫通孔以外のものを形成する必要が無いため、従来と同様に、遠心鋳造で製造することができ、さらにコストの削減を図ることができる。
さらに、管路においては、その構成管に弁軸貫通孔を形成するだけでよいため、現在ある資材あるいは甲切・乙切管などの残管を使用してバルブ機能付き直管を製作することが可能となり、資材の有効利用が図られ、しかも大幅なコスト低減を図ることができる。
また、直管の内面は凹周溝がなく滑らかであるため、塗装などの防食処理を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るバルブ機能付き直管の正面図
【図２】本発明の実施形態に係るバルブ機能付き直管の一部切欠き側面図
【図３】本発明の実施形態に係る回動駆動手段を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は一部切欠き側面図
【図４】本発明の実施形態に係る直管にサドルを組立た状態の正面図
【図５】本発明の実施形態に係る直管にサドル組立前の状態を示す縦断面図
【図６】本発明の実施形態に係る直管の縦断面図
【図７】本発明の実施形態に係る回動駆動手段を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は一部切欠き側面図
【図８】本発明の実施形態に係るサドルを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視図
【図９】本発明の実施形態に係る弁体の開閉状況を示し、（ａ）は通水時の弁体状況図、（ｂ）は止水時の弁体状況図
【図１０】従来例の概略正面図
【符号の説明】
２  受口
３  挿し口
８  開閉機構
９  弁軸
１０  弁体
１１  芯金
１２  弾性体被覆層
１３  弁軸貫通孔
２０  回動駆動手段（ウオーム歯車）
２１  ギアボックス
２２  ボルト孔
２３  ボルト
２４  ウオーム
２５  ウオームホイール
２６  弁体操作軸
２６ａ  角頭
２７  蓋
２８  ボルト
２９  開度指針
３０  直管
３１、４１  円弧状サドル
３２、４２  フランジ
３３、４３  ボルト孔
３４、４４  取付座
３５、４５  挿入孔
３６、４６  めねじ
３７、４７  補強リブ
３８、４８  ブッシュ
３９、４９  凹周溝
５０  Ｏリング
５１  ボルト・ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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