(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管２１の切断端面に防食シール２２を固定する際に用いられる固定リング２３を、その固定作業の際に拡径させる工具１０であって、
前記金属管２１内に挿入可能な、並列する一対のアーム１１，１２と、
前記各アーム１１，１２の先端に設けられ、前記固定リング２３に係合可能な係合突起１３と、
前記一対のアーム１１，１２間で交差する一対のリンクバー１４ａ、１４ｂからなって、前記一対のアーム１１、１２を平行に結合する交差リンク機構１４と、
前記両アーム１１、１２を接近離反させるねじ送り機構１５と、を備え、
前記各係合突起１３を前記固定リング２３に係合させ、前記両アーム１１、１２を交差リンク機構１４により平行を維持したままでねじ送り機構１５により離反させることで、前記固定リング２３が拡径されるものであり、
前記ねじ送り機構１５は、
前記固定リング２３に前記係合突起を係合させた状態で前記両アーム１１、１２が離反する際に、固定リング２３から負荷される抵抗力が所定の大きさを超えると圧縮される拡径力調整ばね１５ｆと、
その拡径力調整ばね１５ｆの圧縮量を確認可能な機構１５ｅと、を有する防食シール固定リングの拡径工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属管の切断端面に防食シールを固定する際に用いられる固定リングを、その固定作業の際に拡径させる工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道などの管路を敷設する際に、鋳鉄菅などの金属管が汎用されているが、金属管は一般に耐食性に劣るため、外面に防食塗装を施すなどして耐食性を改善している。
【０００３】
ところで、管路の敷設現場では、金属管を長さ調節のために中途で切断（切管）することがあるため、防食塗装等を施していても、その切断端面には金属自体が露出してしまう。そこで、その切断端面に耐食補修をおこなう必要があり、通常は、図５に示すように、金属管２１の切断端面に平面視が環状で断面がコの字型のゴム製の防食シール２２を被せる。
【０００４】
このような防食シール２２を金属管２１に固定する際には、同図に示すように、拡径可能な固定リング２３が用いられる。この固定リング２３を防食シール２２の内周にあてがい、専用の工具を用いて拡径すると、その固定リング２３が防食シール２２を金属管２１の内面へと押し付けることで、固定作業が完了する。
【０００５】
詳細には、固定リング２３は、図６のように、一端に差込片２３ａが設けられ、他端に長孔である差込孔２３ｂが設けられた帯体を、両端が重なり合うように丸めて（撓ませて）、その差込孔２３ｂに差込片２３ａを差し込んで両端を結合することで作製されている。
差込孔２３ｂは固定リング２３の周方向に延びているため、ここに差し込まれた差込片２３ａをその周方向にスライドさせると、固定リング２３の周長が変化することで、固定リング２３の拡径および縮径が可能となっている。
また、差込孔２３ｂと差込片２３ａの近傍には、円孔である係合孔２３ｃがそれぞれ設けられている。
ちなみに、固定リング２３の一端にはストッパ片２３ｄが、他端にはストッパ孔２３ｅが設けられており、拡径状態でストッパ片２３ｄを折り起こしてストッパ孔２３ｅに差し込んでおくと、縮径が防止されるようになっている。
【０００６】
特許文献１には、このような固定リング２３を拡径させる工具３０が開示されている。
この従来の固定リングの拡径工具３０は、図７のように、対向する一対の固定アーム３１および可動アーム３２と、両アーム３１、３２の先端に固定されたピン状の係合突起３３とを有する。
固定アーム３１には、その側面から垂直に延びる中央のねじ軸３４と左右のガイド軸３５が取り付けられており、可動アーム３２には、その側面を貫通する中央のねじ孔と左右のガイド孔が設けられている。ここで固定アーム３１のねじ軸３４は、軸周りに回転可能となっている。
両アーム３１、３２は、固定アーム３１のねじ軸３４が可動アーム３２のねじ孔にねじ合わされ、またガイド軸３５がガイド孔に通されることで結合されている。
【０００７】
ここで固定アーム３１のねじ軸３４を回転させると、可動アーム３２は一対のガイド軸３５が挿通して回転を規制されていることから、固定アーム３１に対して接近離反する方向にほぼ平行を保ったままでねじ送りされることになる。
両アーム３１、３２を金属管２１内に挿入し、その係合突起３３をそれぞれ固定リング２３の係合孔２３ｃに係合させた状態で、可動アーム３２を固定アーム３１から離反する向きにねじ送りすると、固定リング２３が両係合突起３３によって周方向に押し拡げられて拡径する。こうして固定リング２３により防食シール２２は金属管２１の内面に押し当てられて固定されることになる。
【０００８】
ところで特許文献１の拡径工具１０では、可動アーム３２のガイド孔と固定アーム３１のガイド軸３５の間に、可動アーム３２のスライドをスムーズにするために若干の隙間が設けられているため、可動アーム３２にがたつきが生じる。
そのため、可動アーム３２を固定アーム３１に対する平行状態を完全に維持することは難しく、スライド時に微妙に傾斜しうることになる。
しかし、少しでも傾斜した状態で可動アーム３２がスライドすると、固定リング２３の係合孔２３ｃに係合突起３３から負荷される押し広げ荷重の方向と、固定リング２３の周方向とが一致しなくなる。したがって、固定作業時に固定リング２３がこじれたり、ずれ動いたりすることがあり、改善の余地が残されている。
【０００９】
ここで図示のように、固定アーム３１から延びるねじ軸３４およびガイド軸３５の先端に補助アーム３６を取り付け、その補助アーム３６と可動アーム３２の間のガイド軸３５に平行ばね３６ａを装填する試みもなされている。
この場合、ねじ軸３４の左右において可動アーム３２が平行ばね３６ａにより均等に押圧されているため、平行状態が改善されうる。
しかし、構造が複雑なうえ、平行ばね３６ａの押圧力だけでは、固定アーム３１と可動アーム３２の平行状態を確実に維持することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２８８５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の解決すべき課題は、固定リングを拡径させる工具において、簡単な構造で確実に両アームの平行を保ったままスライド可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した課題を解決するため、発明にかかる拡径工具においては、一対のアーム間に両アームを平行に維持するための交差リンク機構を設けたのである。
【００１３】
詳しくは、防食シール固定リングの拡径工具を、金属管内に挿入可能な並列する一対のアームと、各アームの先端に設けられ固定リングの係合孔に係合可能な係合突起と、一対のアーム間で交差する一対のリンクバーからなって一対のアームを平行に結合する交差リンク機構と、両アームを接近離反させるねじ送り機構と、を備えるものとしたのである。
そして、各係合突起を固定リングの係合孔に係合させ、両アームを交差リンク機構により平行を維持したまま、ねじ送り機構により離反させることで、固定リングが拡径されるようにしたのである。
【００１４】
前記ねじ送り機構は、前記固定リングに前記係合突起を係合させた状態で前記両アームが離反する際に、固定リングから負荷される抵抗力が所定の大きさを超えると圧縮される拡径力調整ばねと、その拡径力調整ばねの圧縮量を確認可能な機構と、を有するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
発明にかかる拡径工具では、アーム間を交差リンク機構で結合する構成を採用したため、確実に両アームの平行を保ったままスライドさせることが可能である。
そのため、アームが傾斜して固定作業時に固定リングがこじれたり、ずれ動いたりすることを確実に防止することができる。
【００１６】
さらに発明にかかる拡径工具では、ねじ送り機構にその圧縮により拡径力を調整する拡径力調整ばねを設け、かつそのばねの圧縮量を確認可能としたので、ばねの圧縮量を確認して拡径力を調整しながら固定作業をおこなえるため、固定リングの過剰拡径にともなう破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の固定リングの拡径工具における（ａ）は作業時の側面図、（ｂ）および（ｃ）は正面図
【図２】第２実施形態の固定リングの拡径工具における（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図
【図３】第２実施形態の固定リングの拡径工具におけるねじ送り機構の分解図
【図４】第２実施形態の固定リングの拡径工具におけるねじ送り機構の作用を示す図
【図５】金属管への防食シールの固定を示す（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図
【図６】固定リングの組立の前後を示す斜視図
【図７】従来の固定リングの拡径工具における斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１に示す第１実施形態の防食シール固定リングの拡径工具１０は、金属管２１の切断端面に防食シール２２を固定する際に用いられる固定リング２３を、その固定作業の際に拡径させるのに用いられる。
【００２０】
図１のように、第１実施形態の固定リングの拡径工具１０は、一対の固定アーム１１および可動アーム１２と、係合突起１３と、交差リンク機構１４と、ねじ送り機構１５と、からなる。
【００２１】
図１のように、固定アーム１１および可動アーム１２は、ほぼ相似形の細長い直方体形をしており、その長手方向がほぼ平行をなすように対向している。
並列する両アーム１１、１２の長手方向の一端のほぼ等位置には、正面背面方向に貫通する長孔であるガイド孔１１ａ、１２ａが形成されている。このガイド孔１１ａ、１２ａは、両アーム１１、１２の長手方向に延びている。
また両アーム１１、１２の長手方向の他端のほぼ等位置には、側面間を貫通する結合孔１１ｂ、１２ｂが形成されている。ここで可動アーム１２の結合孔１２ｂはねじ孔となっている。
【００２２】
さらに両アーム１１、１２の長手方向の中間のほぼ等位置には、正面から背面へと窪む有底の凹部１１ｃ、１２ｃが設けられている。凹部１１ｃ、１２ｃの底には、背面方向へと貫通する貫通孔が形成されている。
両アーム１１、１２の凹部１１ｃ、１２ｃと結合孔１１ｂ、１２ｂの中間のほぼ等位置には、正面背面方向に貫通する円孔であるピン孔１１ｄ、１２ｄが形成されている。
ここで固定アーム１１は可動アーム１２よりも長さ寸法が若干大きく形成されており、その長手方向の一端のガイド孔１１ａよりもさらに外側には、当て部１１ｅが設けられている。
この当て部１１ｅは、固定アーム１１の正面から背面方向に貫通してナット止めされたボルトから構成されており、その先端には、金属管２１の内面を傷つけないようにキャップが被せられている。
【００２３】
図１のように、両アーム１１、１２の凹部１１ｃ、１２ｃには、係合突起１３が取り付けられている。係合突起１３は、凹部１１ｃ、１２ｃの底の貫通孔に取り付けられたボルト１３ａとナット１３ｂから構成されている。
ボルト１３ａを止めるナット１３ｂは、凹部１１ｃ、１２ｃに収容されて、両アーム１１、１２の外面から突出しないようになっている。また、ボルト１３ａの両アーム１１、１２からの突出量は、固定アーム１１の当て部１１ｅを構成するボルトの突出量とほぼ等しいか若干小さくなっている。
【００２４】
図１のように、両アーム１１、１２は、交差リンク機構１４により平行に結合されている。交差リンク機構１４は、交差する一対のリンクバー１４ａ、１４ｂより構成されている。
厚みの小さなプレート状のリンクバー１４ａ、１４ｂは、相似形をしており（等長であり）、その一方のリンクバー１４ａは、一端が固定アーム１１のピン孔１１ｄに他端が可動アーム１２のガイド孔１２ａにそれぞれ正面背面方向を貫通するピンを介して回転可能に結合されている。また他方のリンクバー１４ｂは、一端が固定アーム１１のガイド孔１１ａに他端が可動アーム１２のピン孔１２ｄにそれぞれ正面背面方向を貫通するピンを介して回転可能に結合されている。
さらに、両リンクバー１４ａ、１４ｂの長手方向の中間部同士は、正面背面方向を貫通するピンを介して回転可能に結合され、ピン結合部１４ｃを構成している。
両アーム１１、１２は、交差リンク機構１４によりピン結合されているため、結合された状態で、接近および離反が可能となっている。図１（ｂ）および（ｃ）のように、両アーム１１、１２間の距離に対応して、両リンクバー１４ａ、１４ｂのガイド孔１１ａ、１２ａとの結合部がそのガイド孔１１ａ、１２ａに沿ってスライドするようになっている。
【００２５】
図１のように、両アーム１１，１２の結合孔１１ｂ、１２ｂには、ねじ送り機構１５としてのねじ軸１５ａが貫通している。
ねじ軸１５ａは、その両端部を除いて外周にねじ山が形成されており、その一端に調整ナット１５ｂが一体に固定され、その他端に円柱形の取付部１５ｃを有している。取付部１５ｃの外周には、ねじ山が形成されておらず、その内端には鍔が付属している。
固定アーム１１の結合孔１１ｂには、取付部１５ｃが差し込まれ、スプリングピンを径方向に打ち込むことで固定されている。
また、可動アーム１２の結合孔１２ｂには、ねじ軸１５ａのねじ山形成箇所がねじ込まれている。
【００２６】
ねじ軸１５ａは、取付部１５ｃにおける鍔とスプリングピンの挟み込みにより固定アーム１１に取り付けられているだけであるから、その軸周りに回転可能となっている。スパナ等の工具を調整ナット１５ｂに係合させて回転させると、ねじ軸１５ａは調整ナット１５ｂとともに回転するようになっている。
可動アーム１２は固定アーム１１に対して、交差リンク機構１４により回り止めされているため、ねじ軸１５ａを正逆回転させると、可動アーム１２は固定アーム１１から接近および離反する方向に移動する（ねじ送りされる）ことになる。
【００２７】
第１実施形態における防食シール固定リングの拡径工具１０の構成は以上のようであり、次のその作用を説明する。
いま図１（ａ）のように、金属管２１の端面に防食シール２２を被せ、防食シール２２の内面に固定リング２３をあてがった状態で、両アーム１１、１２を金属管２１内に挿入する。そして、固定アーム１１の当て部１１ｅを金属管２１の内面に当てて位置決めした状態で、両アーム１１、１２先端の係合突起１３を固定リング２３の係合孔２３ｃに係合させる。
【００２８】
この状態から、ねじ送り機構１５のねじ軸１５ａを回転させて、可動アーム１２を固定アーム１１から離反する向きに移動させると、固定リング２３が拡径し、これにともない防食シール２２が金属管２１の内面に押し付けられて固定されることになる（図６（ｃ）参照）。
可動アーム１２のねじ送り時には、両アーム１１、１２の平行状態が、交差リンク機構１４により確実に維持される。そのため、固定リング２３がこじれたり、ずれ動いたりすることが防止される。
【００２９】
図２から図４に、第２実施形態の防食シール固定リングの拡径工具１０を示す。
以下、第１実施形態と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
【００３０】
図２のように、第２実施形態の防食シール固定リングの拡径工具１０は、一対の固定アーム１１および可動アーム１２と、係合突起１３と、交差リンク機構１４と、ねじ送り機構１５と、からなる。
両アーム１１、１２、係合突起１３、交差リンク機構１４の構成については、第１実施形態と同様であるが、この実施形態においては、固定アーム１１の当て部１１ｅ、係合突起１３、および交差リンク機構１４がいずれも、両アーム１１、１２の正面および背面の両面に設けられている。
これにより、作業状況に応じて、拡径工具１０の天地を逆にして（反転させて）使用することが可能である。
【００３１】
この実施形態においては、図３のように、ねじ送り機構１５が第１実施形態と異なる。
ねじ軸１５ａは、その端部に設けられた取付部１５ｃが固定アーム１１の結合孔１１ｂに差し込まれた状態で、軸周りに回転不能に固定されている。
可動アーム１２の長手方向の端部には、ボックス型のハウジング１５ｄが固定されている。ハウジング１５ｄの固定アーム１１と対向する側の側面は開口しており、逆側の側面は結合孔１２ｂを除いて閉塞されている。
ハウジング１５ｄには、その開口する側面からガイド筒１５ｅが挿入されている。ガイド筒１５ｅの軸方向の一端には、鍔が付属している。ガイド筒１５ｅの外径は、ハウジング１５ｄの内径とほぼ同じかやや小さくなっている。
またハウジング１５ｄとガイド筒１５ｅとの間には、拡径力調整ばね１５ｆが装填されている。
【００３２】
ハウジング１５ｄ、拡径力調整ばね１５ｆ、ガイド筒１５ｅには、スラスト軸受１５ｇを介して鍔付きのねじ筒１５ｈが差し込まれている。ねじ筒１５ｈはその内周にねじ山が形成されており、その先端部はハウジング１５ｄに設けられた結合孔１２ｂを挿通している。結合孔１２ｂを挿通したねじ筒１５ｈの先端部には、調整ナット１５ｂが一体に固定されている。調整ナット１５ｂを回転させることで、ねじ筒１５ｈはスラスト軸受１５ｇに軸受されながらその軸周りに回転可能となっている。
ハウジング１５ｄ等を介して可動アーム１２に固定されたねじ筒１５ｈには、固定アーム１１に回転不能に固定されたねじ軸１５ａがねじ込まれている。
ねじ筒１５ｈを正逆回転させると、ねじ軸１５ａは回転不能であり、かつ両アーム１１、１２は交差リンク機構１４により、相対回転不能に結合されていることから、可動アーム１２は固定アーム１１に対して接近および離反する方向に移動することになる。
【００３３】
第２実施形態の防食シール固定リングの拡径工具１０の構成は以上のようであり、次にその作用について説明する。作用についても、第１実施形態と同様の部分については、詳細な説明は省略する。
【００３４】
拡径工具１０の係合突起１３を、固定リング２３の係合孔２３ｃに係合させ、調整ナット１５ｂを回転させてねじ筒１５ｈをねじ送りすることで、可動アーム１２を固定アーム１１に対して移動させ、拡径作業をおこなう。
ここで、拡径力調整ばね１５ｆは、ねじ送り機構１５により固定リング２３を単体で拡径する際に通常予定されるような抵抗力が負荷される場合には、圧縮されることはなく、その範囲を超えた場合に初めて圧縮するようなばね係数を有するものが選択されている。
【００３５】
したがって、固定リング２３が拡径してゆく際には、防食シール２２に内周に密着してその防食シール２２を金属管２１の内面へと押し付ける直前までは、拡径力調整ばね１５ｆは圧縮されることがない。したがって、調整ナット１５ｂの回転数に比例した距離分だけ可動アーム１２は固定アーム１１から離反し、通常通りに拡径作業がおこなわれる。
【００３６】
しかし、固定リング２３が防食シール２２に密着した状態から、さらに拡径しようとすると、防食シール２２を金属管２１に押し付けようとする力の反力で、ねじ送り機構１５に上述した通常の抵抗力を超える大きな抵抗力が生じる。
そのため、図４（ｂ）のように、拡径力調整ばね１５ｆが圧縮され、ガイド筒１５ｅ、スラスト軸受１５ｇ、ねじ筒１５ｈは、可動アーム１２に固定されたハウジング１５ｄに対して軸方向で接近する方向にスライドする。
したがって、図４（ａ）と（ｂ）を比較すればわかるように、それ以降は両アーム１１、１２間は微少にしか拡がらない。これにより、固定リング２３に拡径工具１０から過剰な拡径力が負荷されて、その固定リング２３や防食シール２２が破損することが防止されている。
【００３７】
ここで拡径力調整ばね１５ｆが一定程度圧縮すると、図４（ｂ）のように、ガイド筒１５ｅの鍔がハウジング１５ｄの側面に当接するため、その圧縮量を確認できるようになっている。
ハウジング１５ｄとガイド筒１５ｅの間には、上述したようにほとんど隙間がないため、ねじ筒１５ｈやねじ軸１５ａがハウジング１５ｄに対して傾斜していてもガイド筒１５ｅはハウジング１５ｄに対して傾斜することはない。
したがって、ガイド筒１５ｅの鍔は、拡径力調整ばね１５ｆの圧縮時にハウジング１５ｄの側面へと正確に面接触することになり、拡径力調整ばね１５ｆの圧縮量を正確に確認することができる。すなわちガイド筒１５ｅが、拡径力調整ばね１５ｆの圧縮量を確認可能な機構として機能している。
【００３８】
今回開示された実施形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施形態と実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。
【符号の説明】
【００３９】
１０  実施形態の防食シール固定リングの拡径工具
１１  固定アーム
１１ａ  ガイド孔
１１ｂ  結合孔
１１ｃ  凹部
１１ｄ  ピン孔
１１ｅ  当て部
１２  可動アーム
１２ａ  ガイド孔
１２ｂ  結合孔
１２ｃ  凹部
１２ｄ  ピン孔
１３  係合突起
１３ａ  ボルト
１３ｂ  ナット
１４  交差リンク機構
１４ａ、１４ｂ  リンクバー
１４ｃ  ピン結合部
１５  ねじ送り機構
１５ａ  ねじ軸
１５ｂ  調整ナット
１５ｃ  取付部
１５ｄ  ハウジング
１５ｅ  ガイド筒
１５ｆ  拡径力調整ばね
１５ｇ  スラスト軸受
１５ｈ  ねじ筒
２１  金属管
２２  防食シール
２３  固定リング
２３ａ  差込片
２３ｂ  差込孔
２３ｃ  係合孔
２３ｄ  ストッパ片
２３ｅ  ストッパ孔
３０  従来の固定リングの拡径工具
３１  固定アーム
３２  可動アーム
３３  係合突起
３４  ねじ軸
３５  ガイド軸
３６  補助アーム
３６ａ  平行ばね
【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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