(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製本管の表面に接続されるサドル部と、該サドル部から本管の軸線に交差して前記本管から分岐される分岐管部と、前記サドル部と前記分岐管部との間に前記本管の軸線に対して斜めに設けられた穿孔管部とからなり、前記穿孔管部内に装着されたホルソーで前記本管の表面に本管の断面積とほぼ同じ断面積の楕円形の穴を穿孔して前記本管から前記分岐管部に分岐取り出しする分岐取り出し継手であって、
前記ホルソーは先端の刃先面が前記本管と略平行で、切れ刃形成角が前記穿孔管部の傾斜角と同じになるように設けられたことを特徴とする分岐取り出し継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス等の流体が流通している既設のポリエチレン等の樹脂製本管から、外部に流体を漏洩させずに分岐管を取出し配管する分岐取出し継手に関するもので、詳しくはコンパクトな形状でもって本管に対して出来るだけ大きな流量を確保して分岐取り出しが行える分岐取り出し継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特公平２−５２１５９号で開示された図８、図９に示すものが開示されている。このものは、主管Ｂに対する一対の分割継手部材の一方Ａ１に、主管Ｂに接続するための分岐管連結口５を、主管Ｂとほぼ直交する方向で形成すると共に、主管Ｂに分岐管連結口５と連通する穴１２を形成する穿孔機Ｄのホルソー８を出し入れするための穿孔口４を、主管Ｂに対して分岐管連結口５側に偏位させ、且つ、分岐管連結口５と交差する方向に向けて形成し、前記穿孔口４を閉塞するプラグ９を螺合させるためのねじ６を分岐継手部材Ａ１に形成し、穿孔口４の入口に連通する開閉式遮断装置Ｃを分割継手部材Ａ１に取り外し自在に連結し、穿孔機Ｄと、プラグ９を螺合するためのストッパープラグ装着機Ｆを選択的に取り付ける連結部を開閉式遮断装置Ｃの入口側に設けてある不断流式分岐用割継手である。
またこの穿孔口４の分岐管連結口５に対する交差角αを９０度より小さくし、主管Ｂと分岐管連結口５の軸芯を含む仮想平面に穿孔口４の軸芯が含まれるようにすることができるとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の分岐用割継手では、主管Ｂに接続する一対の継手部材Ａ１，Ａ２が必要で、また外部への漏れを最小限にするために穿孔口４と穿孔機Ｄとの間に開閉式遮断装置Ｃを設ける必要があり、ホルソー８で主管Ｂに穿孔した後で穿孔機Ｄを外し、プラグ９を螺合するためのストッパープラグ装着機Ｆを開閉式遮断装置の入口側に取り付けて穿孔口４を閉塞しなければならない。
従って継手が大型となり、穿孔機Ｄや開閉式遮断装置Ｃ、ストッパープラグ装着機Ｆ等が必要で、作業工程が多く複雑であった。
【０００４】
またホルソー８が主管Ｂの側部を穿孔するから、ホルソー８が主管Ｂの側方へ撓むように逃げ力が働いて正常な穿孔が困難で、ホルソー８の剛性強度や穿孔口４、穿孔機Ｄも大きな剛性強度を有すものが必要であった。更に主管Ｂに対して大流量の分岐取り出しを行おうとすると、ホルソー８の径を大きくしなければばらず、ホルソー８が大きくなると穿孔口４が大きくなり、継手全体が大きな形状となる。
従って主管Ｂから大きな流量の分岐取り出しを行おうとすると主管Ｂに対して大きな継手が必要で、この分岐取り出し配管作業も困難なものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の関連技術は、合成樹脂製本管の表面に接続するサドル部と、該サドル部から本管の軸線に交差して分岐する分岐管部と、前記サドル部と分岐管部との間に前記本管の軸線に対して斜めに設けた穿孔管部とからなる継手であり、前記穿孔管部内に装着したホルソーで前記本管の表面に本管の断面積とほぼ同じ断面積の楕円形の穴を穿孔して本管から前記分岐管部に分岐取り出しする分岐取り出し継手である。
【０００６】
上記において前記穿孔管部は、前記サドル部と分岐管部との間に前記本管の軸線に対して約４０〜５０度に傾斜して設けられている。また上記において前記穿孔管部は、前記サドル部と分岐管部との間に前記本管の軸線方向に対して約４５度に傾斜して設けられている。また上記において前記分岐管部の内径は、前記本管の内径にほぼ近似して設けると共に、前記ホルソーの外径寸法は前記本管の内径寸法の７５〜９０％のホルソーを用いられている。また上記において前記ホルソーの外径寸法は、前記本管の内径寸法の８０〜８４％のホルソーを用いられている。また上記において前記ホルソーは、前記継手本体の穿孔管部内面に螺合して設けられている。また上記において前記ホルソーは、前記継手本体の穿孔管部端に回転自在に固定した送り軸に螺合して設けられてもよい。また上記において前記ホルソーは、前記穿孔管部端に回転自在に固定した送り軸、該送り軸に螺合するスリーブを介し、該スリーブの外面に螺合して設けられてもよい。
【０００７】
本発明の分岐取り出し継手は、上記の分岐取り出し継手において前記ホルソーの刃先面が前記本管と略平行で、先端の切れ刃形成角が前記穿孔管部の傾斜角と同じになるように設けられたことを特徴とする。また上記において、前記継手本体のサドル部内面に前記本管表面と融着する為の電熱線を埋設すると共に、該埋設した電熱線に通電するコネクターピンは、前記継手本体の分岐管部に対して本管の軸線方向で穿孔管部と反対側のサドル部表面に設けられてもよい。また上記において、前記穿孔管部内に螺合装着したホルソーで前記本管の表面に穿孔後、該穿孔管部端部にはキャップを螺合して閉塞することもできる。
【０００８】
上記の分岐取り出し継手では、継手本体は本管の軸線に交差する分岐管部と本管の軸線に対して斜めの方向に穿孔管部が設けられており、穿孔管部から穿孔機等を用いてホルソーが挿入されて本管の軸線方向と斜めの角度で穿孔され、本管の表面に楕円形の穴が形成される。従って小径のホルソーであっても開口面積が大きい穿孔穴を形成でき、穿孔穴から分岐管部を介して大流量の分岐取り出し配管を行うことができる。
【０００９】
また本発明の関連技術では、穿孔管部の角度を本管の軸線に対して４０〜５０度に設け、分岐管部の内径は本管の内径にほぼ近似して設け、更にホルソーの外径を規定した。即ちホルソーの外径寸法を本管内径寸法の７５〜９０％にすることで、本管の口径断面積に対して９０％以上の穿孔穴断面積を得ることができ、大流量の分岐取り出し配管が行える。ここでホルソーの外径寸法を本管内径寸法の７５〜９０％に設けたが、７５％以下では本管の口径断面積に対して穿孔穴の断面積が９０％を割って小さくなり、また９０％を越えると穿孔作業時にホルソーが本管の内側壁を切削する恐れがあり作業が困難となり、また無駄が生じてしまうため７５〜９０％に設けた。
【００１０】
ここで、穿孔管部の角度を４０〜５０度の角度に設けたが、通常約４５度が好適であり、４０度以下では更に大きな開口面積が得られるが、ホルソーによる穿孔作業が困難となり、また５０度以上では穿孔作業は容易化するが、大きな開口面積を得られる度合いが薄れる。このため穿孔管部の角度を約４０度〜５０度に設けた。
ここで、穿孔管部の角度を約４５度に設けたとすると、好適にはホルソーの外径は本管内径寸法の８０〜８４％程度が良く、本管の口径断面積の９０％以上の断面積を有す穿孔穴が得られる。
【００１１】
ホルソーを穿孔管部内に螺合させると、ホルソーを回転させることで穿孔管部を進退させ、本管に対してホルソーを回転切削で穿孔でき、また本管に対してホルソーを押込んで穿孔できる。
また、穿孔管部の端部に送り軸を回転自在に固定し、この送り軸にホルソーを螺合させることで、送り軸の回転によってホルソーを穿孔管部内で進退させ、本管表面にホルソーを押し込んで穿孔することができる。
【００１２】
この際、送り軸とホルソーとの関係は送り軸の外周おねじにホルソーのめねじを直接螺合させても良く、また送る軸とホルソーとの間に互いに螺合するスリーブを設け、スリーブを介してホルソー進退させることで、ねじ長さが少なくても送り長さを大きく取れ、引いては継手穿孔管部の長さを短くでき、全体をコンパクトにできる。また本発明の分岐取り出し継手によればホルソーを先端の刃先面が前記本管と略平行で、切れ刃形成角が前記穿孔管部の傾斜角と同じになるように設けることによって、ホルソーの全長を最小寸法に設けることができ、引いては穿孔管部の長さを短く全体をコンパクトにできる。またサドル部内面の電熱線に通電するコネクターピンをサドル部表面で本管の軸線方向穿孔管部と反対側に設けたことで、外部電源からのコネクターピンへの装着が容易で通電作業が簡単に行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。
図１ないし図２は本発明の一実施例を示す分岐取り出し継手１０を示し、図１はその平面図、図２は図１の分岐取り出し継手１０を本管２０に融着して穿孔した状態を示す正面断面図である。
本実施例の分岐取り出し継手１０はポリエチレン製で、ポリエチレン製ガス本管２０の外周面に被さって融着するサドル部１１と、サドル部１１に直立して本管２０から分岐管を取り出すための分岐管部１２と、約４５度の角度で本管２０と分岐管部１２とに交差する穿孔管部１３をサドル部１１に設けた。穿孔管部１３の内部は雌ねじ１７を形成してあり、雌ねじ１７にホルソー１４の送りねじ１９が螺合してホルソー１４が穿孔管部１３内に装着されている。穿孔管部１３の端部外からホルソー１４を直接回転治具で回転させて穿孔管部１３内を螺合前進後退させ、本管２０の表面に約４５度の方向に貫通穿孔が行われる。
尚、穿孔管部の端部に穿孔機を設けて穿孔機のホルソーを穿孔管部内に挿入し、本管２０に穿孔しても良い。この場合は穿孔管部１３にめねじ１７を設けなくとも良い。
【００１４】
サドル部１１の内面には、ガス本管２０の外周面に融着するための加熱用電熱線１５を内周面に近接して埋設してあり、その内周径は本管２０に近似した内径に設けてある。電熱線１５の両端はサドル部１１外表面の片側端部側上面に固定したコネクターピン１６，１６に接続してある。本管２０との融着は別途設けたコントローラからのケーブルをコネクターピン１６，１６に接続して埋設電熱線１５に電力を供給し、電熱線１５が加熱されることによって本管２０の表面にサドル部１１が融着され、本管２０と分岐取り出し継手１０とが一体化される。
通常ガス本管２０は地中埋設配管された状態で且つ内部ガスが流通状態で行われる。従って本管２０の分岐部分の土砂を掘削して露出させ、本管２０の上面又は側面に分岐取り出し継手１０を被せて融着作業が行われ、その後本管への穿孔作業が行われる。従って分岐取り出し作業中に外部にガスを噴出させないことも重要である。
【００１５】
穿孔管部１３は本管２０の軸線と同一平面上にあって、通常内部にホルソー１４が螺合装着されている。ホルソー１４は先端の刃部１８と元側の送りねじ部１９とからなり、送りねじ部１９が雌ねじ１７に螺合しており、穿孔管部１３の端部外方から回転操作治具を用いて送りねじ部１９を強制回転させ、ホルソー１４を穿孔管部１３内で前進させて本管２０の表面に約４５度の角度で穿孔する。穿孔した後の本管の切片２１はホルソー１４内に保持された状態で再び穿孔管部１３の端部側に戻され、穿孔管部の端部にキャップ２２を螺合して閉塞される。
通常この穿孔作業は分岐管部１２に分岐管を接続した後で行われる。また本管に穿孔した後の切片２１はホルソー１４内に保持された状態で穿孔管部１３の端部側に戻される。従って、穿孔管部１３のホルソー内部も切片２１で閉塞され、穿孔作業時における穿孔管部からの漏れがほとんどない状態で穿孔作業が行え、キャップ２２で完全閉止される。
【００１６】
ここで例えば本管２０の表面に４５度の角度で穿孔した場合、図３で示すごとく穿孔された穴の短径はホルソー１４の外径ｈに等しく、穿孔穴の長径は√２ｈ寸法になる。楕円の面積＝短径×長径×π／４であるから、ガス本管２０の呼び口径と内径寸法ｄと本管２０の内径断面積Ａの関係、およびこの断面積Ａと同じ穿孔穴断面積Ａｈを得るためのホルソーの外径寸法ｈ、また本管２０の断面積Ａの９０％の穿孔穴断面積Ａｈを得るためのホルソーの外径寸法ｈの関係を図４に示す。
【００１７】
図４の関係寸法から、本管２０の内径断面積Ａとホルソー１４で穿孔した穿孔穴断面積Ａｈの関係が、本管内径寸法ｄとホルソー外径寸法ｈの比率に関係しており、例えば本管表面に４５度の角度で穿孔するとして、本管断面積Ａと同じ穿孔穴断面積を得るためには、ホルソー外径寸法ｈは本管内径寸法の８４％の外径ｈのホルソー１４を用いれば良く、本管内径断面積Ａの９０％の穿孔穴断面積Ａｈを得るためには、本管内径寸法ｄの８０％の外径ｈのホルソーを用いれば良い。従ってできるだけ大流量の分岐取り出しを行うためには、大きなホルソーを用いればよいが、少なくとも本管内径寸法ｄの７５〜９０％、好適には８０〜８４％の外径ｈのホルソー１４を用いることで、目的が達せられる。
【００１８】
図５、図６、図７は本発明の別の実施例を示す分岐取り出し継手１０を示し、本管２０に対する穿孔の状況を示す。前記実施例と異なる点は、穿孔管部１３内に装着したホルソー３２及びホルソーの送り機構にある。図５は穿孔前の初期状態を示し、図６は送り軸３０を回転してホルソー３２を下降途中の状態を示し、図７はホルソー３２を最下降し、管の表面に穿孔した状態を示す。
穿孔管部１３の端部内面にめねじ３３Ａを設け、このめねじに金属製の固定輪３３を螺合してある。固定輪３３は送り軸３０を回転自在に装着しており、送り軸３０の端部にスラスト軸受け３４を装着して固定輪３３をナット３５で挟んで送り軸３０との螺合端を溶接３６し、ナットと送り軸を一体固定している。送り軸３０の外面にはおねじ３０Ａを、先端には係止つば３０Ｃを設けてある。
【００１９】
スリーブ31は、送り軸のおねじ３０Ａに螺合するめねじ３１Ａを後端のあご内面に有し、外面に連続したおねじ３１Ｂを有し、先端に係止つば３１Ｃを有す。スリーブ３１のおねじ３１Ｂにホルソーのあご内面のめねじ３２Ａが螺合している。
ホルソー３２は、その先端刃先３２Ｂの形成角度が穿孔管部の傾斜角度と同じで、本管２０の表面に平行な刃先面になるように設けてある。またホルソー３２は穿孔管部１３内面との間で、互いに回転係止用溝とこの溝に嵌る突起を形成して嵌合させてあり、ホルソー３２が穿孔管部１３内で回転せずに進退する。
ホルソーの先端３２Ｂを管２０の表面と平行になるように設けてあるから、管２０に穿孔する際のストローク(距離)が少なくて済み、また穿孔途中における、管２０内を通過する流体の流過断面積を大きく減少させない。即ちホルソー３２の刃先が直角であると、図７において更にホルソーを前進させなければ穿孔できないが、図７のように管に平行なホルソーであると、ホルソーのストロークが短くとも管表面に穴あけできる。更に穿孔管部１３の長さも小さく形成できる。
【００２０】
穿孔管部端のナット３６を治具を用いて回転すると、送り軸３０が回転し、送り軸のおねじ３０Ａにスリーブ３１のめねじ３１Ａが螺合してホルソー３２が図５から図６のように前進する。図６のごとくスリーブ３１が送り軸おねじ端の係止つば３０Ｃに係止すると、次いで送り軸の回転力がスリーブ３１を回転させる。スリーブ３１の回転によってスリーブのおねじ３１Ｂにホルソー３２のめねじ３２Ａが螺合して図６から図７のようにホルソー３２が前進する。この際、ホルソー３２は、穿孔管部１３内面との間で、回転せずに前進するようにキー溝と突起を設けて嵌合しているので、管の表面に押し切り状態で穿孔される。
図７のごとく管２０に穿孔した後は、ホルソー３２内に切片３２Ｃを保持した状態で、ナット３５、送りねじ３０を逆回転させ、図７から図６、図５の様にホルソー３２を後退させ図５の状態に戻してキャップ３７を装着して、穿孔作業が完了する。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、コンパクトな継手でもって簡単な工程で作業が行え、従来の剛性のある遮断装置等大型の工具が不要になる。またホルソーによる穿孔作業が容易に行われ、小径のホルソーでもって大流量の分岐取り出しを行うことができ、分岐取り出し配管作業も容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の分岐取り出し継手を示す平面図である。
【図２】  図１の分岐取り出し継手を本管２０に融着し、本管に穿孔した状態を示す正面断面図である。
【図３】  本管に穿孔した状態の穿孔穴寸法の関係を示す図である。
【図４】  図３で穿孔した場合のホルソー寸法と穿孔穴面積の関係を示す図である。
【図５】  本発明の別の実施例を示すホルソーを内蔵した分岐取り出し継手の断面図である。
【図６】  図５の実施例の穿孔作業途中の状態を示す断面図である。
【図７】  図５の実施例のホルソーが最下端まで前進した状態を示す断面図である。
【図８】  従来技術を示す断面図である。
【図９】  従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  分岐取り出し継手
１１  サドル部
１２  分岐管部
１３  穿孔管部
１４  ホルソー
１５  電熱線
１６  コネクターピン
１７  雌ねじ
１８  ホルソーの切れ刃
１９  ホルソーの送りねじ部
２０  ガス本管
２１  切片
２２  キャップ
ｄ  ガス本管の内径寸法
Ａ  ガス本管の内径断面積
ｈ  ホルソーの外形寸法
Ａｈ  穿孔穴の断面積
３０  送りねじ
３０Ａ  送りねじのおねじ
３１  スリーブ
３１Ａ  スリーブのめねじ
３１Ｂ  スリーブのおねじ
３２  ホルソー
３２Ａ  ホルソーのめねじ
３２Ｂ  ホルソー先端の刃先
３３  金属製の固定輪
３４  スラストベアリング
３５  ナット
３６  溶接
【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】
0004721250.tif 000008
【図８】
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【図９】
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