(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分水機構が装着可能なサドルと、当該サドルにフランジを介して締結可能なバンドとを備え、上記サドルとバンドとを一定トルクで締結することで軟質管を上下方向から圧縮してやや扁平状に挟持する一方、上記サドルに軟質管の外周面に密着可能な略湾曲状の圧接部を有し、且つ、通水孔の内周面にＶ字溝を周設することにより上記圧接部の内側延長上に形成される先細りのテーパ状のリップを備えたサドルパッキンを内嵌すると共に、上記サドルと上記バンドの締結時に上記サドルパッキンの圧接部およびリップにより上記軟質管の分岐孔周辺を弾性的にシールしたことを特徴とする軟質管用サドル分水栓。
【請求項２】
サドルパッキンは外観形状が略台形である請求項１記載の軟質管用サドル分水栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給水本管としてポリエチレン管等の軟質管を採用した場合に好適なサドル分水栓に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からサドル分水栓は公知であり、特に給水本管として鋼管を用いたものは広く用いられている。
【０００３】
一方、近年、合成樹脂製等の軟質管の発達によって、その耐食性、長尺性が改善され、また、軽量性や施工性の良さとも相俟って、当該軟質管を上水用配管の給水本管に採用することが強く望まれているところである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記軟質管は可撓性を有するため、鋼管と比較すれば、経時的に変形を起こすというクリープや、内部にかかる水圧の急激な変化によりへたりが発生する機会が多いので、この点は軟質管を給水本管として用いる場合に解決しなければならない課題である。即ち、軟質管を給水本管として用い、当該給水本管にサドル分水栓によって不断水の状態で支管を分岐しようとする場合、クリープやへたりによって分水栓の装着箇所に変形が発生すれば、給水本管とサドル若しくはバンドとの間に隙間が生じることとなり、漏水の危険がある。また、分岐時には給水本管に分岐孔を穿設しなければならないが、当該分岐孔の近傍は他の箇所に比べて強度が低下するため、上記クリープやへたりが発生しやすいといった課題がある。その反面、こうした軟質管のクリープやへたりを完全に回避することは物性面で困難である。
【０００５】
一方、従来、軟質管にサドル分水栓を装着する場合には、両者を電気融着するという施工方法が用いられていたが、当該施工方法は一般にドライ工法といわれるもので、管表面の清掃、分水栓の融着やその検査等をドライな雰囲気の下で行わなければならない。従って、上記電気融着による工法では施工に手間や時間がかかる上、ウェットな雰囲気で施工を行わなければならない現場工事には不向きであった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ウェットな雰囲気で施工できることを前提として、軟質管のクリープやへたりを極力回避して分岐部の漏水や破損を防止すると共に、仮に軟質管に変形が生じた場合でも当該変形を吸収することにより、水密性を保持できる軟質管用サドル分水栓を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために本発明では、合成樹脂等の軟質管から支管を分岐することを前提として、分水機構を軟質管の分岐孔と連通させて装着可能な半円弧状のサドルと当該サドルにフランジを介して締結可能な半円弧状のバンドとを備え、上記サドルとバンドとを一定トルクで締結することで、上記軟質管を上下方向から圧縮してやや扁平状に挟持するという分水栓の装着構造を採用した。又、この装着構造と共に、軟質管の分岐孔に対するシール構造として、通水孔を貫設した略筒状のサドルパッキンを用いた。そして、当該サドルパッキンは、その下端に軟質管の外周面と密着する略湾曲形状の圧接部を有し、且つ、上記通水孔の内周面にＶ字溝を周設することにより、上記圧接部の内側延長上に先細りのテーパ状のリップを形成した構成である。そして、上記サドルパッキンをサドルに内嵌し、サドルとバンドの締結時に圧接部及びリップによって軟質管の分岐孔周辺を弾性的にシールするという構成を採用した。又、請求項２に係る発明では、サドルパッキンを裾広がりの、外観形状が略台形状に形成するという手段を選択的に用いた。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は本発明の第一実施形態に係るサドル分水栓全体を示した一部断面図であって、１はＴ型分水栓の栓筐、２は直立孔（イ）と横孔（ロ）の交点に回転可能に内嵌され、上記直立孔（イ）と横孔（ロ）を個別に又は双方同時に開閉するボール型の弁体、３は当該弁体２の作動ハンドル（図示せず）が取付可能な栓棒であって、これら栓筐１、弁体２、栓棒３によって分水機構を構成している。
【００１１】
４はブッシュ５の嵌入孔４ａを有し、当該ブッシュ５を介して上記栓筐１を給水本管（Ｈ）に立設可能な半円弧状のサドルであって、さらに上記嵌入孔４ａから段部４ｄを経て後述のサドルパッキン６の収容孔４ｂが形成されている。６は通水孔を貫設したサドルパッキンであり、その詳細は、図２・図３に示されるように、外観で略台形を呈すると共に、通水孔６ｅの内周面６ａにＶ字溝６ｂを設けて先細りのテーパ状のリップ６ｃを形成したものである。又、当該サドルパッキン６の下端は給水本管（Ｈ）の外周面と密着するように略湾曲状に形成した圧接部６ｄとし、上記リップ６ｃは上記圧接部６ｄの内側延長上に形成されるようにしたものである。さらに、７はフランジ７ａを介してボルトにより上記サドル４のフランジ４ｃと締結され、給水本管（Ｈ）を挟持するバンドを示す。
【００１２】
他方、上記サドル４及びバンド７のフランジ４ｃ・７ａそれぞれにはリブ８・８が対設されており、サドル４およびバンド７の締結時に当該リブ８・８が互いに当接してストッパーとして機能することにより、サドル４およびバンド７の締結トルクを規制している。即ち、給水本管（Ｈ）を常に一定量の締め付け力によって挟持できる構成、換言すれば、給水本管（Ｈ）には一定以上の締め付け力が働かず、常に同じ変形状態で挟持することを可能としたものである。
【００１３】
以下、上記構成のサドル分水栓の取付方法を説明すると、先ず、リブ８・８が当接するまでサドル４とバンド７を緊締することによって、給水本管（Ｈ）は上下から圧縮された扁平の楕円形状となり、プレストレスの状態で挟持される。このとき、サドル４とバンド７のリブ８・８同士が隙間なく当接するため、給水本管（Ｈ）の左右の変形部分がサドル４とバンド７のリブ８・８間からはみ出ることはない。なお、当該リブ８・８はサドル４およびバンド７の締結を一定トルクに保ち、締め過ぎを規制する機能をも併有するが、当該トルク規制を付与する手段としては、本実施形態のリブ８・８によるものの他に、定トルクによる締結が可能な、いわゆるオートトルク式のボルトを採用することも可能である。また、リブ８・８の形状は本実施形態のように、フランジ４ｃ・７ａから先細りのテーパ状に形成することが強度面から好ましいが、この他、棒状や板状等のものを突設してリブとしてもよいことはもちろんである。本発明で必要なことは、給水本管（Ｈ）をサドル４およびバンド７により一定トルクの下、やや扁平状に挟持して、予め給水本管（Ｈ）にプレストレスをかけることである。
【００１４】
次に、給水本管（Ｈ）を上述した要領でサドル４とバンド７とにより挟持した状態においてサドルパッキン６は、締結力に応じてサドル４の段部４ｄにより下方に押され、圧接部６ｄが給水本管（Ｈ）の外周面に密着すると同時に、当該圧接部６ｄから連続するようにリップ６ｃが上方に変形して給水本管（Ｈ）の外周面に密着し、給水本管（Ｈ）の分岐孔（Ｂ）をシールする。即ち、当該サドルパッキン６によれば、圧接部６ｄとリップ６ｃとによる二重シールが得られるのである。さらに、分水機構への通水時にはサドルパッキン６のＶ字溝６ｂには水が入り込み、この水圧によってリップ６ｃには下方に押し下げられる力が働き、上記分岐孔（Ｂ）を確実に密封することができるのである。
【００１５】
以上述べたサドル分水栓によれば、先ず給水本管（Ｈ）はサドル４およびバンド７によってプレストレスがかけられているため、管内の水圧の変化等による給水本管（Ｈ）の変形はある程度吸収される。又、給水本管（Ｈ）の分岐孔（Ｂ）周辺は他と比べて強度が弱いが、当該分岐孔（Ｂ）の周辺にはサドルパッキン６が密着しているため、当該分岐孔（Ｂ）周辺が上方に、即ち分水機構側に変形しようとするときは、サドルパッキン６のリップ６ｃが作用してその変形を抑制することができる。従って、給水本管（Ｈ）に軟質管を採用した場合であっても、そのクリープやへたりを回避することができ、漏水等を防止することができるのである。
【００１６】
その一方、給水本管（Ｈ）を上述したようにサドル４及びバンド７によりプレストレスをかけた扁平状態で挟持するのみでは、給水本管（Ｈ）の更なる変形を吸収することはできない場合が考えられる。そこで、この場合のリップ６ｃによるシール作用を説明すると、当該リップ６ｃはサドル４とバンド７の締結前、即ち常態では図３に示されるように、通水孔６ｅの内周面からほぼ垂直にせり出した状態にあるが、サドル４とバンド７の締結によって、図４に示されるように、給水本管（Ｈ）の外周面と密着するように変形し、分岐孔（Ｂ）をシールする。又、この状態で分水機構の通水時には、水がＶ字溝６ｂに入り込み、その水圧によってリップ６ｃを下方に押し下げる力が働くため、より確実に分岐孔（Ｂ）をシールすることができる。
【００１７】
一方、給水本管（Ｈ）の内部に急激な水圧の変化が生じた場合、当該給水本管（Ｈ）のうち特にサドル４と非接触状態にある分岐孔（Ｂ）の周辺が変形しようとするが、その変形にリップ６ｃが追随し、分岐孔（Ｂ）のシール性を保持することができるのである。その理由は、図５に示されるように、分岐孔（Ｂ）周辺が管の内方若しくは外方に向かって変形した場合には、これに追随してリップ６ｃが変形するからである。
【００１８】
ここで本実施形態では、リップ６ｃの形成あたって通水孔６ｅの内周面にＶ字溝を設け、リップ６ｃを根元に向かって拡開するテーパ状としたので、Ｕ字溝とした場合と比べて、その根元の太さに見合った強い弾性力が得られる。また、サドルパッキン６の形状を外観上、略台形としたので、サドルパッキン６自体をコンパクト且つ軽量とすることができ、さらに、当該サドルパッキン６を収容するサドル４もコンパクト化することができるのである。
【００１９】
続いて、図６は本発明の第二の実施形態を示したものであって、バンド７の内周面に滑り止め１０を設けたことを特徴とするものである。具体的には、バンド７の内周面に軸方向に向かって拡開する略ハ字状の突部を設けて滑り止め１０としている。当該構成によれば、サドル４等の締結時に上記滑り止め１０が給水本管（Ｈ）の外周面にめり込んだ状態で挟持するので、水圧の上下などによる給水本管（Ｈ）の脈動を防止でき、サドル４やバンド７のゆるみやガタつきを防止することができる。ここで、滑り止め１０は、きざみ（ギザギザ）や突片によって構成しても良い。
【００２０】
なお、上記二つの実施形態において、サドル４およびバンド７の材質は特に限定されず、分水機構と同じく砲金製であってもよいが、合成樹脂製とすることで軽量化が図られ、施工等に好適である。また、サドルパッキン７はゴム等の弾性材により成形されるが、ゴムの場合には硬度６０前後のものを採用することが好適である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のサドル分水栓によれば、サドルおよびバンドにより給水本管を予め僅かに扁平状態に変形させて挟持するため、水圧の急激な変化により給水本管が変形しようとする場合には、設定した変形状態により、さらなる変形をある程度吸収することができる。また、サドルおよびバンドのフランジにリブを設け、給水本管を一定量以上に締め付けない構成としたので、常に一定の変形状態で給水本管を挟持することができ、上記さらなる変形の吸収が確実に行われる。
【００２２】
また、給水本管のシール部材として、内周面にリップを形成したサドルパッキンを採用したので、当該サドルパッキンの下縁部とリップによる二重シールが得られる。また、給水本管の変形に追随してリップが上下動するので、給水本管に水圧の変化等により変形しやすい可撓管を採用した場合であっても、確実に給水本管をシールすることができる。
【００２３】
さらに本発明によれば、給水本管へのサドル分水栓の取付時にはサドルパッキンの密接箇所のみを清掃するのみで足りるので、ウエット工法が可能であり、施工が簡単である。また、バンドの内周面に滑り止めを設けたので、給水本管を強固に挟持でき、脈動等によるガタつきを確実に防止することができるなどの顕著な作用効果が得られるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るサドル分水栓の片側縦断面図
【図２】同実施形態におけるサドルパッキンの斜視図
【図３】同サドルパッキンの縦断面図
【図４】同サドルパッキンによるシール状態を示した要部拡大断面図
【図５】同サドルパッキンの追随変形を示した要部拡大断面図
【図６】本発明の第二実施形態におけるバンドの内周面を示した平面図
【符号の説明】
１      Ｔ型分水栓の栓筐
２      ボール型の弁体
３      栓棒
４      サドル
５      ブッシュ
６      サドルパッキン
６ｂ    Ｖ字溝
６ｃ    リップ
６ｄ    圧接部
７      バンド
４ｃ・７ａ    フランジ
８    リブ
１０    滑り止め
【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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