(57)【要約】      （修正有）【課題】分水栓の水流入部と水道管周壁との間にワッシャを介在することにより管内厚の違いに対応した分水栓の取付構造を提供する。【解決手段】水道管１１の分水口に分水栓１２を連通連設するに際し、ゴムパッキン１６を重設した金属スリーブ１２ｅを挿通する挿貫孔を中央に有した袋ナット１３を分水栓の水流入部外周壁に螺着し、分水栓の袋ナットをワッシャ１３ａを介して水道管周壁に圧着することにより、分水栓連設時の水道管周壁の肉厚対応をワッシャの介在により調整することを特徴とする分水栓の取付構造とした。【選択図】図２１
2016223527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道管の分水口に分水栓を連通連設するに際し、ゴムパッキンを重設した金属スリーブを挿通する挿貫孔を中央に有した袋ナットを分水栓の水流入部外周壁に螺着し、分水栓の袋ナットをワッシャを介して水道管周壁に圧着することにより、分水栓連設時の水道管周壁の肉厚対応をワッシャの介在により調整することを特徴とする分水栓の取付構造。
【請求項２】
袋ナットの水道管圧着面となる外側端面にパッキン用凹状部を形成し、パッキン用凹状部に筒状のゴムパッキンの基端に形成したパッキンフランジを嵌着することにより、袋ナットの外側方に筒状のゴムパッキンを配設したことを特徴とする請求項１に記載の分水栓の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道管の周壁を穿孔して設けた分水口に分水栓を取付ける取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場やオフィス、各家庭などの建屋に水を供給すべく、河川等から取水された水を通水するための水道管が埋設されている。
【０００３】
新たな建屋が新設されると、建屋内の水回り設備に水を供給するために、既設の水道管から分水するための分水栓を該水道管に取付ける工事を行う場合がある。
【０００４】
その場合には、ドリルを備えた穿孔機により水道管の周壁に分水口を穿設し、この分水口の周縁に金属スリーブや同スリーブを一体的に備えた分水栓をゴムパッキンと共に装着することで、分水口からの水漏れを防止しつつ、水道管からの分水を可能とする。
【０００５】
特に近年では、金属製のスリーブや分水栓と一体的に形成されたスリーブ部分（以下、単に金属スリーブともいう。）を分水口に係止固定するにあたり、金属スリーブの一端開口部を水道管の分水口内部から突出させておき、他方、金属スリーブ内を挿嵌した治具の主軸先端に設けた拡径ヘッド及びこれに斜設した拡径ローラ等により水道管内に突出した金属スリーブの開口先端部を外周にめくるように折曲して、水道管の分水口に金属スリーブの開口先端部をカシメ止めする方法が提案されている。
【０００６】
そして、このように水道管と分水栓の取付部分を水密状に行うためには上記したように主軸先端に設けた拡径ヘッド及びこれに斜設した拡径ローラ等より構成した分水栓取付用治具が用いられること知られている。
【０００７】
その治具操作は、例えば特許文献１に記載されているように、主軸を手動により昇降調整しながら主軸先端の拡径ヘッドに斜設した鼓状の拡径ローラを金属スリーブの開口周縁部に当接させ、次いで主軸を回転させて先端の拡径ローラにより金属スリーブの開口周縁部を外側にめくって折曲し、水道管の周壁に穿設した分水口の周縁に金属スリーブの開口周縁部を係合してカシメて分水口に分水栓を係止固定すると共に、分水口のシーリングを確実に行うように構成していた。
【０００８】
そして、水道管の分水口に金属をカシメる構造であるため、水道管の管肉厚が異なったり分水口の大きさが異なってくると、かかる状況の変化に応じて完全なシール機能を果した状態で分水口に分水栓を確実に連通連設しなければならない。そのためには、金属スリーブの拡径端縁部を水道管の分水口に確実に折り曲げてカシメることが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１４８６４５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、水道管の内周面にモルタルライニングを施したり、既設水道管内に更生管を挿入したりして水道管の管内厚（周壁厚み）に差が生じると、いずれの管内厚にも対応するように分岐部のシール機能を果さなければならない。そのために、分水栓の分水部におけるシール用のゴム筒に調整のため無用の負荷をかけなければならず、シール機能が低下する。
【００１１】
すなわち、通常の肉厚より薄い管肉厚の水道管に分水栓を連通連設するに際しては、金属スリーブの端縁と共に該金属スリーブの外側に嵌着したゴムパッキンも一緒になって折り曲げてカシメられる。従って、水道管の異なる肉厚周壁にゴムパッキンのシール機能を充分に果たすことは困難であり、金属スリーブもＲ状にゴムパッキンを内包した形態にならないため、分水栓の取付構造が弱体化したり、分水口のシール機能が充分に働かない虞があった。かかる欠点を回避するためには管内厚の違いに対応した分水栓の取付構造が必要となる。
【００１２】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、ゴムパッキン重設の金属スリーブを介して分水口に分水栓を連設するに際して、分水栓の水流入部と水道管周壁との間にワッシャを介在することにより管内厚の違いに対応した分水栓の取付構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る分水栓の取付構造では、水道管の分水口に分水栓を連通連設するに際し、ゴムパッキンを重設した金属スリーブを挿通する挿貫孔を中央に有した袋ナットを分水栓の水流入部外周壁に螺着し、分水栓の袋ナットをワッシャを介して水道管周壁に圧着することにより、分水栓連設時の水道管周壁の肉厚対応をワッシャの介在により調整することとした。
【００１４】
また、本発明に係る分水栓の取付構造では、袋ナットの水道管圧着面となる外側端面にパッキン用凹状部を形成し、パッキン用凹状部に筒状のゴムパッキンの基端に形成したパッキンフランジを嵌着することにより、袋ナットの外側方に筒状のゴムパッキンを配設したことにも特徴を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ワッシャを分水栓と水道管周壁との間に介設することにより、水道管の管径や管内厚が異なってもその都度分水栓や水道管分岐部分に介設するシール用のゴムパッキンのサイズを変更することなく同一規格の分水栓やゴムパッキンを使用できる効果がある。更には、分水栓全体の分岐終端部外周壁には雄ネジを形成し、雄ネジに袋ナットを螺合して袋ナットと水道管との間にワッシャを介設するために、ワッシャ及び金属スリーブの固定が確実に行えるものであり、特に、袋ナットは水道管に圧着する面となる先端面部にゴムパッキンのフランジ部を嵌合するための凹状溝を形成し、袋ナット外周縁には引掻スパナを係合するための係合切欠部を形成したために組み立て作業を迅速に行え、かつワッシャの装着固定も迅速、かつ、確実に行える。
【００１６】
分水栓の連設構造としては、袋ナットの凹状溝にワッシャを嵌合し、ゴムパッキンのフランジ部はワッシャを介して水道管の外周に圧着しているため分水栓と管肉厚の異なる水道管との分岐連設が確実に行える効果がある。このように、分水栓本体を水道管の外周に分岐連接する構造としては、分水栓本体の始端フランジ、金属スリーブ、袋ナット、フランジ付ゴムパッキン、ワッシャ、水道管外周等の順に重合していくため、分水栓の取付構造として分水栓と水道管との間に、金属スリーブ以外に特別な一体固定手段を必要とせず、しかも、水道管の内厚によっては、薄いワッシャを重ねて用いることにより、スリーブ管の拡径による折返し代の調整をはかることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ゲートバルブの構成を示す説明図である。
【図２】穿孔中の状態を示す説明図である。
【図３】袋ナットを取り付けた状態の分水栓の外観示す説明図である。
【図４】分水栓の断面を示す説明図である。
【図５】ゴムパッキンの外観及び断面を示す説明図である。
【図６】袋ナットの構成を示す説明図である。
【図７】ゲートバルブに分水栓取付用治具を配設した状態を示す説明図である。
【図８】本実施形態に係る分水栓取付用治具の外観を示す説明図である。
【図９】本実施形態に係る分水栓取付用治具の構成を示す説明図である。
【図１０】分水栓取付用治具の拡径ヘッド近傍の構成を示す説明図である。
【図１１】キーブロックの構成を示す説明図である。
【図１２】キー連結ブロックの構成を示す説明図である。
【図１３】ブロックワッシャの構成を示す説明図である。
【図１４】分水口への分水栓の取付過程を示す説明図である。
【図１５】分水口への分水栓の取付過程を示す説明図である。
【図１６】分水口への分水栓の取付状態を示す説明図である。
【図１７】スリーブのカシメ止め過程を示す説明図である。
【図１８】引上ナットの構成を示す説明図である。
【図１９】拡径量検出ナットの構成を示す説明図である。
【図２０】固定ナットの構成を示す説明図である。
【図２１】分水口への分水栓の取付過程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、水道水を断水しないで行う分岐工事において、分水口を水道管の外周壁に穿設し、分水口に分水栓を連通連設するための技術に関する。
【００１９】
すなわち、本発明は、例えば老朽化した既設管に更生管を嵌装して二重管とした水道管の周壁にゲートバルブを連通状態に付設固定し、ゲートバルブの流水筒内を進退する穿孔機のドリル本体により二重管よりなる水道管の周壁を穿孔して分水口を形成し、この分水口に断水することなくゲートバルブを介して分水栓を取付けてその後にゲートバルブを除去して、分水口に完全にシーリングをして連通連設するという作業を行うための分水栓の取付構造に関するものであり、特に、水道管の管内厚の違いに対応した分水栓の取付構造を提供するものである。
【００２０】
すなわち、本発明の特徴は、水道管の分水口に分水栓を連通連設するに際し、ゴムパッキンを重設した金属スリーブを挿通する挿貫孔を中央に有した袋ナットを分水栓の水流入部外周壁に螺着し、分水栓の袋ナットをワッシャを介して水道管周壁に圧着することにより、分水栓連設時の水道管周壁の肉厚対応をワッシャの介在により調整し、さらに、袋ナットの水道管圧着面となる外側端面にパッキン用凹状部を形成し、パッキン用凹状部に筒状のゴムパッキンの基端に形成したパッキンフランジを嵌着することにより、袋ナットの外側方に筒状のゴムパッキンを配設するように構成したことである。
【００２１】
以下、図面を参照しながら具体的に実施例を説明する。
【００２２】
［１．水道管へのゲートバルブの取付］
図１は、ゲートバルブ１０が取り付けられた状態の水道管１１の断面を示す説明図である。
【００２３】
本実施例では、断水せずに水道管１１に分水栓を連設する工事が行えるよう、まずは図１に示す如く水道管１１にゲートバルブ１０を付設固定する。
【００２４】
このゲートバルブ１０は、工事に伴って水道管１１から大量の水が流出するのを防止するためのものであり、ゲートバルブ１０の治具挿通路１０ａ内で穿孔機１４（図２参照）のドリル部１４ｂを進退させて水道管１１の周壁に穿孔する場合や、本発明に係る分水栓取付用治具Ａ（図７参照）により分水口に分水栓を連通連設する場合に、ゲートバルブ１０の開閉を行いながら分水口からの流水の有無を制御することができるため断水することなく分水栓の設置工事を実現することができる。
【００２５】
［２．ゲートバルブ］
ゲートバルブ１０は、図１に示すように、ゲートバルブ本体１０ｂを水道管１１にチェーン１０ｃやワイヤ等の緊締により装着する。
【００２６】
ゲートバルブ本体１０ｂは、中央に治具挿通路１０ａを設け、この治具挿通路１０ａは、後述の穿孔処理工程にて分水口を形成する位置に配置される。
【００２７】
治具挿通路１０ａの終端は、脚筒１０ｄを介して水道管１１の周壁に水密状に定置される。
【００２８】
ゲートバルブ本体１０ｂの基盤１０ｅには、治具挿通路１０ａの開閉を行うシャッター１０ｆが進退自在に設けられており、シャッター１０ｆの基部は開閉ハンドル１０ｇにより進退螺合部１０ｈを介して進退作動するように構成されている。
【００２９】
ゲートバルブ本体１０ｂの上部には、本発明の分水栓取付用治具Ａを載置固定するための治具連設フランジ１０ｉが設けられている。
【００３０】
従って、分水栓を水道管１１に連通連設する作業に際しては、まず、上記構造のゲートバルブ１０を水道管１１に装着固定し、その上部の治具連設フランジ１０ｉに、穿孔機１４の下端フランジ１４ｅを連設固定して水道管１１の周壁への穿孔作業の準備を完了する（図２参照）。
【００３１】
[３．穿孔処理工程]
図２は、穿孔機１４をゲートバルブ１０に取り付けた状態を説明する説明図である。なお、図２中において穿孔機１４は、説明の便宜上、上部機構を省略して記載している。
【００３２】
ゲートバルブ１０の治具挿通路１０ａ中に穿孔機１４のドリル軸１４ａを挿入し、同ドリル軸１４ａの先端に取り付けたドリル部１４ｂを水道管１１の周壁の分水口形成位置に当てがい、同ドリル部１４ｂに備えられたコアードリル１４ｃとセンタードリル１４ｄとにより分水口１５を穿孔する。
【００３３】
使用に際しては、ゲートバルブ１０のシャッター１０ｆを開き、センタードリル１４ｄ及びコアードリル１４ｃを治具挿通路１０ａ内へ進入させる。
【００３４】
そして、センタードリル１４ｄの先端が水道管１１の管壁を貫通するまでドリル軸１４ａを進入させ、次いで、コアードリル１４ｃの切っ先を管壁に接触させつつ円状に切削して穿孔し分水口１５を形成する。
【００３５】
穿孔が終了した後には、ドリル軸１４ａを上昇させて治具挿通路１０ａ内からドリル部１４ｂを抜去し、ゲートバルブ１０のシャッター１０ｆを閉める。そして、穿孔機１４をゲートバルブ１０の治具連設フランジ１０ｉから取り外し、穿孔処理工程を完了させる。
【００３６】
［４．分水栓の構成］
次に、図３及び図４を参照しつつ、分水栓及びその周辺部品の構造について説明する。図３は後述の袋ナット１３を装着した状態の分水栓１２の外観を示す説明図であり、図４は分水栓１２の断面を示す説明図である。
【００３７】
図３に示すように分水栓１２は、分水栓基体２３の上部に備えられた上部通水口２５及び分水栓基体２３の側部に備えられた側部通水口２６を有しており、分水栓基体２３の下部に備えられた金属スリーブ１２ｅ側より供給される水を、開閉軸２４の切替を行うことによって、上部通水口２５や側部通水口２６に選択的に通水可能としている。
【００３８】
また、図４からも分かるように、分水栓１２は、流水管路の一部を構成する流水筒１２ａとその前後の水流入部１２ｂ及び水流出部１２ｃ、並びに流水筒１２ａの中央に設けた略球状の弁体１２ｄとより構成されており、分水機能を具備したボールバルブを構成している。すなわち、流水管路内の水を開放・止水するために流水筒１２ａの中途に弁体１２ｄを介設し弁体１２ｄの開閉軸２４の操作により分水路の開閉作業が行えるように構成される。
【００３９】
付言すれば、分水栓１２は、水道管１１に穿設された分水口１５に連通連設して分岐路を構成するための分岐部分に介設されるものである。
【００４０】
追って詳説するが、本発明の分水栓取付用治具Ａは、後述するゴムパッキン１６と共に筒状の金属スリーブ１２ｅを一体として分水口に挿貫する。
【００４１】
すなわち、金属スリーブ１２ｅは分水栓１２の流水管路に一体に連設されており、その外周に嵌着したゴムパッキン１６と共に分水口１５から水道管１１内に挿貫突出し、その突出した先端部分を本発明の分水栓取付用治具Ａの主体となる拡径ローラにより折曲してカシメることにより分水栓１２を分水口に連設固定するものである。
【００４２】
［５．ゴムパッキンの構成］
次に、分水栓１２に形成されている金属スリーブ１２ｅと共に分水口１５に装着されるゴムパッキン１６の構成について図５を参照して説明する。図５（ａ）はゴムパッキン１６の外観を示しており、図５（ｂ）はゴムパッキン１６の断面を示している。
【００４３】
図５に示すように、ゴムパッキン１６は、上半分のフランジ部１６ａと下半分の筒状の装着部１６ｂとにより構成され、上半部内周面及び下半部内周面は金属スリーブ１２ｅとの遊嵌代１６ｃ及び嵌着代１６ｄを構成している。また、遊嵌代１６ｃと嵌着代１６ｄとの内部境界には、金属スリーブ１２ｅを挿入させた際に同境界部分を円滑に通過させるための段差テーパ部１６ｅを形成している。
【００４４】
また、ゴムパッキン１６の外側におけるフランジ部１６ａと装着部１６ｂとの間には、両者の径の差によって係止段差部１６ｆが形成されており、この係止段差部１６ｆを分水口１５の周縁近傍に当接させることで、ゴムパッキン１６の水道管１１内部への落ち込みが防止される。
【００４５】
［６．袋ナットの構成］
次に、図３において分水栓１２と共に図示した袋ナット１３の構成について、図３、図４、及び図６を参照しつつ説明する。
【００４６】
図３において示したように、分水栓基体２３の下部には、袋ナット１３が螺合される。具体的には、図４に示すように、分水栓基体２３の下部周面に雄ネジが形成されており、袋ナット１３を螺合させるための袋ナット螺合部２３ａとしている。
【００４７】
袋ナット１３は、分水栓１２を分水口１５にカシメ状態で取り付ける際に水道管１１の管壁外面との間にゴムパッキン１６を介在して圧縮するためのものであり、分水口１５周縁の水密性や、水道管１１に対する分水栓１２の固定を堅実なものとするための部材として機能する。
【００４８】
具体的には図６に示すように、袋ナット１３の中央には、前述した分水栓１２の金属スリーブ１２ｅを挿通させるスリーブ挿通孔１３ｃが穿設されている。なお、１３ｂは袋ナット１３の袋面を示す。
【００４９】
袋ナット１３の内面には雌ネジ部１３ｅを形成して分水栓基体２３の周面の袋ナット螺合部２３ａと螺合することにより袋ナット１３の内方で袋面１３ｂよりも上方空間を分水栓基体２３との嵌合空間としている。
【００５０】
袋ナット１３の袋面１３ｂ外側面にはゴムパッキン１６のフランジ部１６ａを嵌合するための凹状のゴムパッキン嵌着部１３ｆを形成している。
【００５１】
また、袋ナット１３の下部周壁には周面に係合溝を形成した締結具係合部１３ｇを形成しており、締結具係合部１３ｇは分水栓基体２３（分水栓１２）と袋ナット１３とを螺合する際に締結具を係合するためのものである。
【００５２】
従って、後述するように水道管１１に分水口１５を介して分水栓１２を連通連設して分水工事が完了すると当然に分水栓取付用治具Ａを除去することになるが、この時点でゴムパッキン１６による分水栓１２のシーリングを確実にするために袋ナット１３の締結具係合部１３ｇに締結具、例えばスパナ等を係合して分水栓１２下部に螺合した袋ナット１３を回転させると、袋ナット１３は分水栓基体２３に対し金属スリーブ１２ｅに外嵌したゴムパッキン１６の軸線方向に沿って摺動する。
【００５３】
従って、前述の通り分水栓１２が分水口１５にカシメ状態で取り付けられた状態であるため袋ナット１３の締結具係合部１３ｇをスパナ等で螺合解除方向へ回転操作すると、袋ナット１３は分水栓基体２３下部との螺合部分において水道管１１側（すなわち、分水栓基体２３から離れる方向）へ摺動していきゴムパッキン１６頭部のフランジ部１６ａを水道管１１の管壁外面との間で圧縮することとなる。
【００５４】
分水栓１２は、後述するように下端フランジ、すなわち、水流入部１２ｂの周壁に袋ナット１３を螺着しており、袋ナット１３は、ゴムパッキン１６を外周に重ねた金属スリーブ１２ｅが挿通するための挿貫孔を有している。袋ナット１３と水道管１１の周壁との間には、後述するようにワッシャ１３ａ（図２１参照）を介在することにより、分水栓１２と水道管１１との間の間隔調整を行うことができる。袋ナット１３の水道管圧着面となる外側端面には、パッキン用凹状部（例えば、上述した凹状のゴムパッキン嵌着部１３ｆ）を形成し、該凹状部に筒状のゴムパッキン１６基端のパッキンフランジ（例えば、上述したフランジ部１６ａ）を嵌着してゴムパッキン１６の取付けの安定性を図っている。
【００５５】
[７．分水栓取付用治具]
次に、本実施例に係る分水栓取付用治具Ａについて、図７〜図１０を参照して説明する。なお、以下は縦方向の分水口１５において使用する治具として説明する。すなわち、水平設置の水道管１１の直上に分水栓１２を連通連設し、水道管１１周壁の縦方向の分水口１５に対して縦方向からゴムパッキン１６と金属スリーブ１２ｅを装着してカシメるという縦方向の分水栓取付構造において用いる分水栓取付用治具Ａとして説明する。
【００５６】
図７は、分水栓取付用治具Ａをゲートバルブ１０に載置固定した状態を示す断面図であり、図８は分水栓取付用治具Ａの外観を示した説明図、図９は分水栓取付用治具Ａの断面構造を示した説明図である。
【００５７】
図７及び図８に示すように、本実施例に係る分水栓取付用治具Ａは、上部に各種ハンドル（昇降ハンドル１１９、拡径ハンドル１１８）を集中したハンドル操作機構が配設されている。これらのハンドル操作機構は上部昇降体２に設けられている。
【００５８】
上部昇降体２は、図９に示すように、押圧軸昇降ガイド５６と、主軸１１１と、拡径操作軸５８と、一体ロック機構２７と、引上ナット１１７と、拡径量検出機構２８とで構成している。
【００５９】
押圧軸昇降ガイド５６は、内周面に雌ネジ５６ａが形成された略筒状の部材であり、拡径機本体３の外周面に設けた雄ネジ３ａと螺合可能としている。拡径機本体３の下部には、図８に示すように下端フランジ３０を設けており、同下端フランジ３０を介してゲートバルブ１０上部の治具連設フランジ１０ｉに一体に連設可能としている。従って、押圧軸昇降ガイド５６を回動させることにより、治具連設フランジ１０ｉに取付固定された拡径機本体３に対し、上部昇降体２全体が昇降する。
【００６０】
主軸１１１は、分水栓取付用治具Ａの長手方向の中央に垂設されており、スリーブ押出パイプ５４と、スリーブ押出パイプ５４の内部に挿貫したローラ軸としての偏心可動軸５２と、偏心可動軸５２とスリーブ押出パイプ５４との間の断面空間に介在して偏心可動軸５２をスリーブ押出パイプ５４中に安定支持するための偏心可動軸受５３とにより構成している（図１０（ａ）参照）。
【００６１】
スリーブ押出パイプ５４の下部は、図９に示すように、スリーブ押出パイプ５４の上部よりも肉厚の筒状に形成され、下端の接触端５４ａは分水栓１２の上部（上部通水口２５の縁部）と当接するように構成されている。
【００６２】
スリーブ押出パイプ５４に挿管された偏心可動軸５２の下端には偏心可動軸５２の回動により同時に回動する拡径ヘッド５７が連設され、拡径ヘッド５７の下部周面凹部５７ａには、図７に示したようにゴムパッキン１６が分水栓１２と共に離脱自在に装着される。なおこのとき、ゴムパッキン１６は分水栓１２の金属スリーブ１２ｅ部分の外周にも嵌着された状態となっている。
【００６３】
また、拡径ヘッド５７には、斜め上方に向けて拡径ローラ５１が斜設されている。この拡径ローラ５１は、本発明において特徴的な構成の一つであり、後に詳述する。
【００６４】
偏心可動軸５２は、主軸１１１の中心から偏心して回転することにより、拡径ヘッド５７に斜設された拡径ローラ５１は主軸１１１の外径、すなわち、スリーブ押出パイプ５４の外径の内外側に出没自在となる。
【００６５】
すなわち、偏心可動軸５２とスリーブ押出パイプ５４との間の断面空間に拡径ローラ５１が没入すれば、その状態で分水口１５中を挿貫することができ、その後分水口１５の先方に進出し拡径ローラ５１を回動して偏心可動軸５２とスリーブ押出パイプ５４との間の断面空間から外方にはみ出した状態とする。
【００６６】
このようにして、拡径ローラ５１が分水口１５の周辺に位置したゴムパッキン１６と金属スリーブ１２ｅをカシメることのできる位置に変位する。
【００６７】
金属スリーブ１２ｅの内周面と当接する偏心可動軸受５３の外周面には、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、偏心可動軸受５３の外周面と該金属スリーブ１２ｅの内周面との摩擦による焼付きを防止するための摺動部材９０が設けられている。この焼付き防止の摺動部材９０はかまぼこ状の長手部材により形成され、偏心可動軸受５３の周面部分にボルト９０ａによって取付けられており、素材をＭＣナイロンで構成し金属スリーブ１２ｅ内を円滑に摺動可能にしている。
【００６８】
また図９に示すように、分水栓取付用治具Ａの上部には、主軸１１１を構成するスリーブ押出パイプ５４や偏心可動軸５２、偏心可動軸受５３をそれぞれ操作するためのハンドルがハンドル操作機構として集中して配設されている。１１８は拡径ハンドル、１１９は昇降ハンドルである。また、拡径ハンドル１１８の上方には、ヘッド出没レバー１１６が備えられており、更に上方には引上ナット１１７が偏心可動軸５２に螺着されている。
【００６９】
ヘッド出没レバー１１６は、偏心可動軸５２を偏心回転させて、拡径ヘッド５７に斜設された拡径ローラ５１を主軸１１１の外径の内外側に出没させるものであり、後述の一体ロック機構２７を構成するキー連結ブロック６０に配設されている。
【００７０】
また、引上ナット１１７は、偏心可動軸５２の引き上げ動作、主に主軸１１１の外径の外側に進出した拡径ヘッド５７の引き上げ動作を行うものであり、水道管１１内に突出させた金属スリーブ１２ｅの先端開口部を、拡径ヘッド５７に斜設された拡径ローラ５１で引上ナット１１７の引上量に応じた所定の圧力を加えつつ変形させるものである。
【００７１】
拡径ハンドル１１８は、拡径ヘッド５７に斜設された拡径ローラ５１を金属スリーブ１２ｅの先端開口部へ当接させた状態で主軸１１１を回転させるためのものであり、主軸１１１の上部に連設した拡径操作軸５８に配設されている。
【００７２】
この拡径ハンドル１１８により主軸１１１の回転動作を行いつつ、前述の引上ナット１１７による偏心可動軸５２の引上力を金属スリーブ１２ｅの端部に付与することにより、金属スリーブ１２ｅの開口先端部が外側にめくり状態で折曲される。すなわち、拡径ハンドル１１８は、押圧軸昇降ガイド５６の上端に設けた拡径操作軸５８に設けられており、主軸１１１を軸回りに回転させるためのハンドルとして機能する。
【００７３】
一体ロック機構２７は、図９、図１１〜図１３に示すように、拡径操作軸５８の上端面に固設したキーブロック５９と、該キーブロック５９の上端面に連動自在に連設したキー連結ブロック６０と、該キー連結ブロック６０の上面に重ねたブロックワッシャ６１とで構成している。
【００７４】
しかも、図１１に示すキーブロック５９は偏心した位置に偏心可動軸挿貫孔５９ａを設け、キーブロック５９の上面には、該偏心可動軸挿貫孔５９ａに連通した係合溝５９ｂを刻設しており、周縁近傍には下方の拡径操作軸５８と一体に連結するためのボルト孔５９ｃを設けている。
【００７５】
また、図１２に示すキー連結ブロック６０は下面にほぞ６０ａを突設し、下方のキーブロック５９と重ねた場合キーブロック５９の係合溝５９ｂと係合して一体回転可能となる一体ロック機構２７を構成する。また、キー連結ブロック６０の中央にはＨ型の係合孔６０ｂを設け、貫通する偏心可動軸５２が係合して同時に一体回転すると共に、偏心可動軸５２は上下昇降自在としている。
【００７６】
このように構成した分水栓取付用治具Ａは、図７に示したように、筒状の拡径機本体３の下端に設けた下端フランジ３０をゲートバルブ１０の治具連設フランジ１０ｉに載置固定することによりゲートバルブ１０と一体に連設されている。
【００７７】
この際、拡径機本体３の中空部はゲートバルブ１０の治具挿通路１０ａと連通し、拡径機本体３の内部を挿通する拡径ヘッド５７が分水栓１２やゴムパッキン１６と共にゲートバルブ１０の治具挿通路１０ａを通過して水道管１１の分水口１５へ進出する。
【００７８】
［８．分水栓形成の工程］
図１４に示すように、主軸１１１の下端のゴムパッキン１６は上述した昇降機構の降下作動により下方の分水口１５に移動する。
【００７９】
そして、スリーブ押出パイプ５４の接触端５４ａによりゴムパッキン１６のフランジ部１６ａを分水口１５の周壁面に当接させた後、さらにフランジ部１６ａを圧縮するように押し込むことにより、ゴムパッキン１６の装着部１６ｂが分水口１５内に挿入される。
【００８０】
そして、さらに、スリーブ押出パイプ５４の接触端５４ａと金属スリーブ１２ｅを備えた分水栓１２の上部とを当接させた状態で、主軸１１１を降下させてスリーブ押出パイプ５４により金属スリーブ１２ｅをゴムパッキン１６内に押し込むと金属スリーブ１２ｅの先端開口部１２ｆがゴムパッキン１６の内周を通って水道管１１内部にまで突き抜ける。
【００８１】
このとき、主軸１１１の下端に配された拡径ヘッド５７は、分水口１５から水道管１１の内部に突出した金属スリーブ１２ｅの先端開口部１２ｆよりもさらに内方に突出した状態になる。この状態では、拡径ヘッド５７は、同拡径ヘッド５７に斜設した拡径ローラ５１が主軸１１１の外径の内側に没入した状態である。
【００８２】
続いて、偏心可動軸５２をヘッド出没レバー１１６により略１８０度回転させて、拡径ヘッド５７に斜設した拡径ローラ５１を主軸１１１の外径の外側に進出させる。そして、引上ナット１１７を操作して、拡径ローラ５１を金属スリーブ１２ｅの先端開口部１２ｆに所定の圧力で当接させる。
【００８３】
さらに、一体ロック機構２７を操作して偏心可動軸５２と偏心可動軸受５３とが一体で回転するようにロックし、拡径ハンドル１１８を回転操作して偏心可動軸５２と偏心可動軸受５３とを一体に回転させる。この操作を所定回数繰り返すと、図１５に示すように、金属スリーブ１２ｅの先端開口部１２ｆが裾広がりに拡径し、ゴムパッキン１６と共に金属スリーブ１２ｅが水道管１１の分水口１５にカシメ止めされる。すなわち、拡径ローラ５１を主軸１１１の外径の外側に進出した状態で、拡径ローラ５１を水道管１１内に突出した金属スリーブ１２ｅの先端開口部１２ｆの外周縁に当接しながら主軸１１１を回転させることにより金属スリーブ１２ｅの先端開口部１２ｆを外側にめくり状態で折曲する。
【００８４】
拡径作業が終了すると、引上ナット１１７を操作して先端開口部１２ｆに付与していた圧力を開放し、一体ロック機構２７を解除した上でヘッド出没レバー１１６を操作して拡径ローラ５１を主軸１１１の外径の内側に埋没させる。そして、昇降機構の昇降ハンドル１１９を操作して主軸１１１の引き上げを行い、ゲートバルブ１０のシャッター１０ｆが治具挿通路１０ａを閉塞する位置まで進出させて、水道管１１からの水の流通を遮断する。また、ゲートバルブ１０に形成したステム開閉ハンドル１０ｊを介して分水口１５に取り付けた分水栓１２の開閉軸２４を操作して止水状態とする。
【００８５】
最後に、ゲートバルブ１０の治具連設フランジ１０ｉに取り付けられた分水栓取付用治具Ａを取外し、ゲートバルブ１０自体も水道管１１から取外した後に、袋ナット１３の締結具係合部１３ｇに締結具を係合させ、袋ナット１３でゴムパッキン１６を更に圧縮させて分水栓１２の形成作業が終了する。
【００８６】
すなわち、図１６に示すように、金属スリーブ１２ｅの先端開口部１２ｆが裾広がりに拡径し、ゴムパッキン１６と共に水道管１１の分水口１５に金属スリーブ１２ｅが一体にカシメ止めされた分水栓１２が形成された状態となる。
【００８７】
上記した分水栓１２の形成工程は、標準的な通常の水道管１１の管肉厚の場合に関する説明である。ところが、水道管１１によっては、管肉厚が標準サイズよりも薄い場合があり、この場合は、上記した通常の分水栓１２の取付けを行うと、分水栓１２に垂設した金属スリーブ１２ｅが余分の長さで水道管内部に突出することになり、拡径ローラ５１による折返しが分水口１５で適格に行われず、結果的に分水口１５に分水栓１２を確実に連接してシーリングできなくなる。
【００８８】
従って、例えば、水道管１１の管肉厚が標準サイズより薄い場合は、図２１に示すように、分水栓１２と水道管１１周壁との間にワッシャ１３ａを介在して分水栓１２に垂設した金属スリーブ１２ｅの下端縁が適格な長さだけ水道管内に突出し、拡径ローラ５１による折返しが確実に行えるようにした。
【００８９】
具体的に説明すれば、前述したように分水栓１２の下端フランジには袋ナット１３が螺着されており、袋ナット１３中央の挿貫孔からは、金属スリーブ１２ｅが突出して分水口１５中に挿入される。一方、ゴムパッキン１６上端のフランジ部は、袋ナット１３の下端面により押圧されてゴムパッキン１６の下端部は、分水口１５内に挿入されて分水口１５から水道管内に突出する。
【００９０】
従って、金属スリーブ１２ｅは、外周にゴムパッキン１６を装着した状態で分水口１５に挿入されることになり、その下端縁は拡径ローラ５１により分水口１５でＲ状に折返されて金属スリーブ１２ｅとゴムパッキン１６が一体となってカシメられて分水栓１２の取付けが完了する。
【００９１】
かかる分水栓１２の連設状態を施工する工程において、予め袋ナット１３の下側面と水道管周壁との間にドーナッツ状のワッシャ１３ａを介在しておく。ワッシャ１３ａは、水道管１１の管肉厚が薄くなっている分を補填する厚みに形成し、又は、複数枚を重ねて補填厚みに形成しておく。当然に、ゴムパッキン１６は金属スリーブ１２ｅと共にドーナッツ状のワッシャ１３ａの中央を挿貫している。
【００９２】
かかる状態で、分水栓を分水栓取付用治具により分水口１５方向へ進めれば、袋ナット１３の下方に配設したゴムパッキン１６の上半部のフランジ部は、袋ナット１３とワッシャ１３ａとの間で圧迫されて図２３に示すように、膨大して変形し、分水口１５の周縁と分水栓１２の金属スリーブ１２ｅとの間の水漏れを完全にシーリングすることができる。なお、ドーナッツ状のワッシャ１３ａは、水道管外周面の円形に沿った半円弧状に形成してもよい。
【００９３】
［９．拡径ローラの構成］
次に、本発明の特徴的な技術である拡径ローラ５１の構成について、図１０及び図１７を参照して説明する。
【００９４】
上述してきた本実施例の拡径ローラ５１によれば、軽い回転力で金属スリーブ１２ｅの先端開口部１２ｆを拡径することができる。さらに、金属スリーブ１２ｅの先端開口部１２ｆを拡径するときの座屈がなくなり拡径量の精度の向上を図ることができる。
【００９５】
本発明の拡径ローラ５１は、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）に示すように、周面を鼓状の凹部に形成しており、拡径ローラ５１のローラシャフト５１ａが、拡径ヘッド５７に形成した傾斜状のローラ収納室５１ｂに架設され、拡径ローラ５１を斜設している。
【００９６】
また、斜設した拡径ローラ５１の周面凹部は略上半をテーパー部５１ｃとし、略下半をアール部５１ｄとしている。従って、略上半は傾斜状の直線的平坦面に形成し、その端縁に連設してアール部５１ｄを形成している。しかも、斜設の傾斜角は、図１０（ｂ）に示すように、偏心可動軸５２の軸線Ｘと直交する仮想直線Ｙとテーパー部５１ｃとのなす角度αが６５度から７７度の範囲内となるように拡径ローラ５１の斜設角度を調整することができるように構成している。
【００９７】
アール部５１ｄはテーパー部５１ｃの直線的平坦面から連続して深く半円弧状にえぐったＲ形状に形成しており、鼓状の変形としている。かかる拡径ローラ５１の周面形状とすることにより、図１７（ａ）に示すように金属スリーブ１２ｅの端縁内周面に当接して回転しながら引上げていくと、まず先にテーパー部５１ｃが当接し、図１７（ｂ）に示すように金属スリーブ１２ｅ端縁を平坦ラッパ状に拡開して小さな拡径力でスリーブ管端の弾性域において金属スリーブ１２ｅ端縁を拡開する。
【００９８】
次いで更に拡径ローラ５１を引上げながら回転させると、図１７（ｃ）に示すように、周面のアール部５１ｄが平坦に拡開したスリーブ管端をＲ状の真半円弧に近い形状に塑性変形する。特に前段階で平坦ラッパ状のテーパー形状に弾性変形させているので、次段階でアール形状をつけた半真円弧状に塑性変形しやすく拡径力を少くして金属スリーブ１２ｅの先端や上部の変形座屈を防止することができる。
【００９９】
このように、拡径ローラ５１のアール部５１ｄで最終拡径をして折り返す際に、ローラ収納室５１ｂやローラシャフト５１ａに無用の負荷をかけることがなくなる。
【０１００】
特に水道管１１の肉厚や分岐口径の分水口１５が大きい場合は、必然的に大きな拡径力を必要とするが、本発明に係る分水栓取付用治具Ａの拡径ローラ５１のように拡径ローラ５１の周面形状を弾性変形させる領域としてのテーパー部５１ｃと塑性変形させる領域としてのアール部５１ｄとの二段階形状とすることにより上記した周辺部材に大きな負担をかけずに折り返し拡径作業が可能となる効果を有する。
【０１０１】
更には、前述した角度αを６５度から７７度の範囲で調整保持すると、小さい拡径力で所望の折り返し、特に半真円弧のＲ形状の折り曲げができる。すなわち、テーパー部５１ｃにおいて降伏応力に満たないが降伏応力にできるだけ近い弾性変形応力を付与して金属スリーブ１２ｅを弾性変形領域でできるだけ大きく変形させつつ、アール部５１ｄにおいて降伏点を超えるためにテーパー部５１ｃにおいて付与した弾性変形応力では足りなかった分の応力を塑性変形応力として加えることで、焼き付きや極度の摩耗を抑制しつつ堅実なカシメ作業を行うことができる。なお、前述の弾性変形応力が降伏応力よりも小さすぎる場合、例えば角度αが７７度を上回る場合は、軸線Ｘに対するローラシャフト５１ａの鋭角側傾斜角度が小さくなってしまい、すなわち拡径ローラ５１が垂直に近づきすぎてしまい、拡径ローラ５１の終端鍔部５１ｇに負荷する応力は増大し、座屈が生じやすくなってしまうため好ましくない。また、前述の弾性変形応力が降伏応力よりも大きい場合、例えば角度αが６５度を下回る場合は、軸線Ｘに対するローラシャフト５１ａの鋭角側傾斜角度が大きくなってしまい、すなわち拡径ローラ５１が水平に近づきすぎてしまい、テーパー部５１ｃにおいて既に塑性変形が行われることとなり、拡径を終了した際に、垂直方向に伸延する金属スリーブ１２ｅの幹部分とその先端に形成した半真円弧状のカシメ部分との間に斜めに拡開する変形接続部分が形成されてしまうこととなり好ましくない。
【０１０２】
更には、テーパー部５１ｃでの拡径応力は、拡径ローラ５１を始端鍔部５１ｈ方向に押し、アール部５１ｄは終端鍔部５１ｇ方向に押すことになる。すなわち、アール部５１ｄにおいて金属スリーブ１２ｅの塑性変形に伴って生起するローラシャフト５１ａの軸線方向終端鍔部５１ｇ側への力と、テーパー部５１ｃにおいて金属スリーブ１２ｅの弾性変形に伴って生起するローラシャフト５１ａの軸線方向始端鍔部５１ｈ側への力との差がローラ収納室５１ｂの内壁に加わる圧力となるため、拡径ローラ５１の傾斜を角度αが６５度から７７度の範囲となるように調整すると拡径ローラ５１に大きな塑性変形力を付与とすることなしに、塑性変形機能を充分に果すことができる。また特に、下端面５１ｊとローラ収納室５１ｂとの間に発生する摩擦力を可及的軽減して極度の減摩を回避することができる。
【０１０３】
このようにテーパー部５１ｃによって金属スリーブ１２ｅの端縁の弾性力を最大限に使用すると、偏心可動軸５２及び偏心可動軸受５３（主軸）の曲げ力を大きくすることなくアール部５１ｄによって真半円弧状のアール状の折り返しを形成することができる。
【０１０４】
また、斜設した拡径ローラ５１の上端面５１ｉ（始端面）と下端面５１ｊ（終端面）には凹状溝部５１ｅを刻設し、シム５１ｆを嵌着している。すなわち、拡径ローラ５１は拡径ヘッド５７のローラ収納室５１ｂに遊嵌状態で収納されており、斜設した拡径ローラ５１の上下端面５１ｉ,５１ｊは斜めに形成したローラ収納室５１ｂの収壁面と密着した状態となるため、その間にシム５１ｆを介在して拡径ローラ５１の回転に支障のないようにしており、シム５１ｆは凹状溝部５１ｅに正確に嵌着されるので不要な離脱や偏奇摩耗を防止することができる。
【０１０５】
［１０．拡径量検出機構］
また、本発明に係る分水栓取付用治具Ａでは、拡径ローラ５１による金属スリーブ１２ｅの先端の拡径量を検出するために、拡径量検出機構２８を設けると共に、拡径量検出機構２８は偏心可動軸５２の上昇量と回転量を拡径量として図１９にて示す拡径量検出ナット５５の目盛によって表示するように構成している。
【０１０６】
拡径量検出機構２８は、図９にて示したように、ブロックワッシャ６１の上面に重ね上端凹部１１７ａを備えた引上ナット１１７（図１８参照）と、図１９に示すように該引上ナット１１７の上端凹部１１７ａに挿入可能な外径を有し周面に目盛が刻設された下筒部５５ａと下筒部５５ａの上端に形成したナットフランジ５５ｂとよりなり内周面に雌ネジが形成された拡径量検出ナット５５と、図２０に示すように拡径量検出ナット５５のナットフランジ５５ｂ上面に重ねて偏心可動軸５２に螺合させる固定ナット６２とより構成している。
【０１０７】
そして、金属スリーブ１２ｅの先端のカシメ作業を行うにあたり、偏心可動軸５２を引き上げるために同偏心可動軸５２に螺合させている引上ナット１１７を回動操作すると、引上ナット１１７は下方へ移動しようとするが、一体ロック機構２７を構成するブロックワッシャ６１に当接するため位置は変わらず、偏心可動軸５２のみが上方へ移動する。
【０１０８】
拡径量検出ナット５５は固定ナット６２により偏心可動軸５２に固定されており、偏心可動軸５２の引き上げが行われると、引上ナット１１７の上端凹部１１７ａから拡径量検出ナット５５の下筒部５５ａに刻設された目盛が徐々に露出する。
【０１０９】
この露出量は、偏心可動軸５２の引き上げ量、すなわち、スリーブの折返量や拡径量を示すこととなるため、内部を透視することができない拡径機本体３において拡径量を検出して金属スリーブ１２ｅの折り返し状態を認知し、分水栓１２の取付け及びシール状態を確認することが可能となる。
【符号の説明】
【０１１０】
１１  水道管
１２  分水栓
１２ａ  流水筒
１２ｅ  金属スリーブ
１２ｆ  先端開口部
１３  袋ナット
１３ａ  ワッシャ
１４  穿孔機
１５  分水口
１６  ゴムパッキン
５１  拡径ローラ
５１ｃ  テーパー部
５１ｄ  アール部
５１ｅ  凹状溝部
５１ｆ  シム
５２  偏心可動軸
５３  偏心可動軸受
５４  スリーブ押出パイプ
５５  拡径量検出ナット
５７  拡径ヘッド
５８  拡径操作軸
１１１  主軸
Ａ  分水栓取付用治具
【図１】
2016223527.tif 000003
【図２】
2016223527.tif 000004
【図３】
2016223527.tif 000005
【図４】
2016223527.tif 000006
【図５】
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【図６】
2016223527.tif 000008
【図７】
2016223527.tif 000009
【図８】
2016223527.tif 000010
【図９】
2016223527.tif 000011
【図１０】
2016223527.tif 000012
【図１１】
2016223527.tif 000013
【図１２】
2016223527.tif 000014
【図１３】
2016223527.tif 000015
【図１４】
2016223527.tif 000016
【図１５】
2016223527.tif 000017
【図１６】
2016223527.tif 000018
【図１７】
2016223527.tif 000019
【図１８】
2016223527.tif 000020
【図１９】
2016223527.tif 000021
【図２０】
2016223527.tif 000022
【図２１】
2016223527.tif 000023