JP2008151323A - 樹脂管組込型バルブ、及びバルブと樹脂管との接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造を複雑にすることなく、バルブの管軸方向の軸心と樹脂管の軸心とを一致させる。
【解決手段】バルブ１の弁箱２の接続用受口５内に樹脂管１０の先端部１１を挿入可能とし、前記先端部１１の外周に環状突起１２を設けて、前記挿入状態で、その接続用受口５の内周面に前記先端部１１の外周面がその全周に亘り接するとともに前記環状突起１２が前記接続用受口５の前端面５ａに当接するようにする。前記接続用受口５の周囲に径方向外側に突出する係止部６を設け、筒状の締付部材１５の前端部１５ａを前記環状突起１２に係止し、後端部１５ｂと前記係止部６とをボルト１７及びナット１８で締め付けて固定して、前記環状突起１２を前記前端面５ａに圧接させる。締付部材１５を介して接続用受口５と樹脂管１０との軸心Ｐ_２，Ｐ_１が合致した状態に両者を固定することができるので、構造を複雑にすることなく両軸心Ｐ_２，Ｐ_１を一致させやすい構成とし得る。
【選択図】図１

Description

この発明は、水道管等に使用される塩化ビニル管、ポリエチレン管等の樹脂管に、バルブを取り付ける際におけるその樹脂管とバルブとの接続構造に関するものである。

従来の樹脂管とバルブとの接続構造は、例えば、特許文献１に示すように、バルブの弁箱の両端に金属製の接続部が開口しており、その接続部にそれぞれ樹脂管が接続可能となっている。

その接続部の外周は、弁箱の中心側に近づくにつれて徐々に拡径するテーパー状に形成されている。樹脂管の内径部にその接続部を嵌めて押し込んでいき、その押し込んだ樹脂管の外周を、断面楔（くさび）状の押し輪で内径側へ締め付ける構成としたものがある。樹脂管は、その材質が柔軟であるので、先端部をバルブの接続部に押し込めば、その押し込みとともに樹脂管が径方向に拡がって容易に接続できる（例えば、特許文献１参照）。

また、図５に示す樹脂管とバルブとの接続構造は、弁軸２４と弁体２３を備えたバタフライ弁式のバルブ２０に接続する樹脂管２１の先端部２７の外周に全周に亘る環状の突起２２を形成し、その先端部２７を、バルブ２０の接続用受口内に挿入する構成としたものである。バルブ２０の接続用受口内周には前記環状の突起２２の外周が密着し、その接続用受口内周と樹脂管２１の外周との隙間に、弁箱の中心側に向かって抜け止めリング２５をねじ込んだ構成としたものである。

抜け止めリング２５は、バルブ２０の接続用受口内周に形成されたねじ溝にねじ込まれるので、そのねじ込みによって樹脂管２１をバルブ２０の弁箱の中心側に向かって押圧し、両者を水密な接続状態に固定する（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−８９５１５号公報 特開２００４−１７６７５８号公報

上記特許文献１に記載の接続構造によれば、バルブの開口部の軸心と、樹脂管の軸心とを合致させた状態で固定することが難しい。これは、樹脂管を金属製のバルブに嵌める際に、その樹脂管を弾性変形又は塑性変形させながらねじ込んでいくため、その押し込み度合いが周方向に均一でなければ、軸心を一致することが難しいからである。
また、押し輪が断面楔状であるので、その締付け度合いが周方向に均一でなければ、同じくバルブの開口部の軸心と、それに接続する樹脂管の軸心とが一致しないという問題を生じ得る。

このように、バルブの開口部の軸心と、それに接続する樹脂管の軸心とが一致していなければ管路の見映えが悪いだけでなく、軸心保持のための支持物（ジャッキ等）が必要となるので配管の作業性が悪くなる。また、バルブに対して管路の方向が一定しないという問題もあるので好ましくない。

また、特許文献２に記載の接続構造によれば、バルブ２０の開口部（前記接続用受口）内周が円筒面であるので、その開口部内に樹脂管２１を挿入する際に、その樹脂管２１の弾性変形又は塑性変形をほとんど伴わないといえる。

しかし、固定用の抜け止めリング２５をねじ込む際には、その抜け止めリング２５外周のねじ溝、及びバルブ２０のねじ溝の精度が問題となる。バルブの開口部内周にねじ溝を形成することは煩雑な作業であり、そのねじ溝の凹凸深さ、管軸中心に対するねじ溝の径方向位置を一定させて精度を高めることはコストアップにつながる。
両ねじ溝の精度が低ければ（ねじ溝の寸法誤差が大きければ）、その噛み合い時に抜け止めリングが径方向に正確に位置決めされない。抜け止めリングの軸心が接続部の軸心に対して径方向にずれていると、そのバルブの接続部と樹脂管との軸心を合致させることが難しい。

さらに、この抜け止めリングのねじ込みには、専用工具が必要となるので、より簡便な接続構造が望まれる。

そこで、この発明は、構造を複雑にすることなく、バルブの管軸方向の軸心とそれに接続する樹脂管の軸心とを一致させやすい接続構造とすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、バルブの弁箱に接続用受口を設け、その接続用受口内に樹脂管の先端部を挿入可能とし、前記先端部の外周に環状突起を設けて、前記接続用受口内に先端部を挿入した状態で、その接続用受口の内周面に前記先端部の外周面がその全周に亘り接するとともに前記環状突起が前記接続用受口の前端面に当接するようになっており、前記接続用受口の周囲に係止部を設け、前記接続用受口の外周面及び前記環状突起の外周面を筒状の締付部材で覆い、その締付部材の前端部を前記環状突起に係止するとともに後端部を前記係止部に固定することにより、前記環状突起を前記接続用受口の前端面に圧接させて前記バルブと前記樹脂管とを接続する構成を採用した。

このようにすれば、弁箱の接続用受口内に樹脂管を挿入し、その状態で、筒状の締付部材（取付リング）を管に沿って嵌め込めば、接続用受口と樹脂管との軸心が合致した状態に両者を固定することができる。このため、構造を複雑にすることなく、バルブの管軸方向の軸心とそれに接続する樹脂管の軸心とを一致させやすい構成とし得る。

前記の構成において、前記締付部材の後端部と前記係止部との固定は、ねじ固定、カシメ固定、嵌合固定等の周知の手法を採用し得るが、例えば、前記係止部が前記接続用受口の外周面よりも径方向外側に突出している構成とし、前記締付部材の後端部に設けた突出部が前記接続用受口の係止部に対向し、その対向する突出部と係止部とをボルト及びナットで管軸方向に締め付ける構成を採用することができる。
このようにすれば、一般的なボルト及びナットを使用してバルブと樹脂管とを固定できるので、専用工具等が不要である。また、バルブと樹脂管とが、筒状の締付部材とボルト及びナットを介して接続できるので、部品点数が少なくその接続構造を簡素化し得るとともに、固定作業が容易である。

また、前記係止部は、そのバルブを水平な地盤上に敷設した状態で前記接続用受口の軸中心を通る鉛直線を挟んで対称に位置し、前記鉛直線を挟む対称配置の対の係止部がそれぞれ前記地盤に接することにより前記バルブを前記地盤上に支持する構成を採用することができる。
このようにすれば、弁箱側に設けた対の係止部が、それぞれ前記鉛直線を挟んで両側で地盤に接するので、樹脂管の接続作業の際及び接続後のバルブの転倒を防止し得る。
また、弁箱側に設けた対の係止部が、それぞれ前記鉛直線を挟んで両側で地盤に接するので、弁箱が地盤上の所定の位置に安定して載置される。このため、弁箱と樹脂管との接続の際に、樹脂管を接続用受口に挿入すれば、その弁箱の位置を基準として樹脂管の径方向位置を決定することができる。したがって、樹脂管を仮受する固定台（支持台）の設置を不要とし得る。

さらに、前記いずれかの構成からなるバルブと樹脂管との接続構造を用いた樹脂管組込型バルブの構成を採用することができる。バルブに樹脂管を接続したユニットとしてバルブを提供すれば、管路を敷設する現場において、バルブと樹脂管とを接続する作業を回避し得る。

その樹脂管組込型バルブの構成は、バルブの弁箱に接続用受口を設け、前記接続用受口の周囲に係止部を設け、その接続用受口内に樹脂管の先端部を挿入することにより前記接続用受口の内周面に前記先端部の外周面がその全周に亘り接するとともに前記先端部の外周に設けた環状突起が前記接続用受口の前端面に当接し、前記接続用受口の外周面及び前記環状突起の外周面を筒状の締付部材で覆い、その締付部材の前端部を前記環状突起に係止するとともに後端部を前記係止部に固定することにより、前記環状突起を前記接続用受口の前端面に圧接させて前記バルブと前記樹脂管とを接続し、その接続した樹脂管の反対側の端部を、他の樹脂管に接続可能とした構成である。

この発明は、構造を複雑にすることなく、バルブの管軸方向の軸心とそれに接続する樹脂管の軸心とを一致させやすい接続構造とすることができる。

一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、図１に示すように、仕切弁（バルブ）１の弁箱２の両端に断面円形の接続用受口５，５を設け、その各接続用受口５，５内に、所定の長さの直管からなる断面円形のポリエチレン管（樹脂管）１０をそれぞれ接続した樹脂管組込型仕切弁である。

仕切弁１の構成は、前記弁箱２に内外を貫通する弁軸４が固定されており、その弁軸４の下端に弁体３が設けられている。弁軸４の上端に設けた操作部を回転させることにより、その弁体３が弁箱２の弁室内で昇降して弁室の流路を開閉する。

前記接続用受口５は、その弁体３を収納した弁室に通じる開口部であり、その前端面５ａから後方側（弁箱２の中心に近い側）に向かって内周円筒面５ｂを有し、その内周円筒面５ｂの後端に設けた段部で縮径している。この段部には、前記前端面５ａの方へ向く管軸直交方向の奥端面５ｃが形成されている。

また、接続用受口５には、前記前端面５ａから後方側に向かって外周円筒面が形成されており、その外周円筒面の後端に係止部６が設けられている。係止部６は、図１（ｂ）に示すように、前記外周円筒面よりも径方向外側に突出して形成されており、その係止部６が周方向に沿って４箇所、等分方位に設けられている。また、各係止部６には、管軸方向に平行なボルト挿通孔６ａが設けられている。

樹脂管１０の先端部１１には、その全周に亘り溝が形成されており、その溝内にパッキン１９が嵌め込まれている。前記接続用受口５の内周円筒面５ｂの内径は、樹脂管１０の先端部１１の外径とほぼ一致しているので、接続用受口５内に樹脂管１０の先端部１１を挿入すれば、前記内周円筒面５ｂと外周円筒面１４ｂは全周全長に亘って密着する。また、パッキン１９が介在することにより、その内外円筒面５ｂ，１４ｂ間の水密性が維持される。

また、前記先端部１１の外周に環状突起１２が設けられている。環状突起１２は、樹脂管１０の先端部１１のうち、前記接続用受口５への挿入部分外に設けられて、その全周に亘り連続的に設けられている。また、その環状突起１２の外周は円筒面となって、軸方向両端面１２ａ，１２ｂは、管軸方向に垂直な面となっている。

前記樹脂管１０の先端部１１を接続用受口５内に挿入して、その樹脂管１０をさらに弁箱２の中心側に向かって押し込むと、前記環状突起１２の端面１２ａが前記接続用受口５の前端面５ａに当接する。
このとき、同時に、樹脂管１０先端の端面１４ａが、前記奥端面５ｃに当接するように寸法、形状を設定すれば、弁箱２の接続用受口５の軸心と樹脂管１０の軸心を合致させる上でより有利であるとともに、その接続をより強固なものにし得る。
なお、図１に示す符号７の部材は、樹脂管１０を補強する金属製のスリーブである。図２においては、スリーブ７の図示を省略している。

前記接続用受口５内に樹脂管１０の先端部１１が挿入された状態において、その接続用受口５の外周円筒面及び前記環状突起１２の外周円筒面を覆う金属製の筒状の締付部材（取付リング）１５が設けられている。接続用受口５の外周円筒面及び前記環状突起１２の外周円筒面と、締付部材１５の内周円筒面との間には、僅かな隙間が設けられている。

締付部材１５は、図２及び図４に示すように、その前端部１５ａに径方向内側に向く鍔部が全周に亘って連続的に設けられており、その鍔部の先端が前記環状突起１２の端面１２ｂに係止されるようになっている。
また、後端部１５ｂには、前記弁箱２側に設けた係止部６に対向する突出部１６が設けられている。突出部１６は、その締付部材１５の外周面よりも径方向外側に突出しており、その突出部１６が周方向に沿って４箇所、等分方位に設けられている。また、各突出部１６には、管軸方向に平行なボルト挿通孔１６ａが設けられている。

その締付部材１５の前端部１５ａの鍔部が前記環状突起１２に係止され、また、締付部材１５の後端部１５ｂの突出部１６と前記係止部６とが、ボルト挿通孔１６ａ，６ａに挿通したボルト１７、ナット１８及びワッシャ１８ａによって締付けられて、その突出部１６と前記係止部６とが相互に密着する状態に固定される。
この固定により、前記環状突起１２の端面１２ａが、前記接続用受口５の前端面５ａに圧接し（圧力をもって当接し）た状態で、前記仕切弁１の接続用受口５と樹脂管１０とが接続される。

なお、樹脂管１０の先端部１１の反対側の端部１３は、管路を敷設する際に、その敷設現場において、他の樹脂管１０に周知の方法により接続できるようになっている。

この仕切弁１に樹脂管１０を接続する際の作業について説明すると、最初に、前記樹脂管１０の先端部１１を仕切弁１の接続用受口５内に挿入しておく。その後、樹脂管１０の前記反対側の端部１３側から図２に示す矢印の方向へ締付部材１５を挿入する。
締付部材１５を周方向に回転させ、弁箱２の係止部６と締付部材１５の突出部１６とが管軸方向に沿って向かい合う位置になるよう調整する。
係止部６と突出部１６のボルト挿通孔６ａ，１６ａにボルト１７を挿通し、ワッシャ１８ａを介してナット１８を締付けると、前端部１５ａの鍔部が環状突起１２に係止されているので、その樹脂管１０を弁箱２の中心側に引き寄せる。さらにナット１８を締付けて、係止部６と突出部１６とが密着したとき、前記環状突起１２の端面１２ａが、前記接続用受口５の前端面５ａに圧接し、接続作業が終了する。さらに、同じ作業を、弁箱２に設けた他方の接続用受口５にも行う。

このように、接続用受口５内に樹脂管１０を挿入してその外周に締付部材１５嵌め込み、その締付部材１５を介して仕切弁１と樹脂管１０とを固定すれば、簡単に接続用受口５の軸心Ｐ_２と樹脂管１０の軸心Ｐ_１を合致させることができ、その両軸心Ｐ_２，Ｐ_１が合致した状態に両者を固定することができる。

この接続作業において、図１（ｂ）に示すように、その仕切弁１を水平な地盤Ｇ上に敷設した状態で、前記弁箱２に設けた係止部６のうち、少なくとも下方に位置する対の係止部６，６が、前記接続用受口５の軸心Ｐ_２を通る鉛直線ｖを挟んで対称に位置し、その鉛直線ｖを挟む対称配置の対の係止部６，６がそれぞれ前記地盤Ｇに接することにより前記仕切弁１を前記地盤Ｇ上に支持している。このため、仕切弁１が倒れることなく維持されて、樹脂管１０の上記接続作業をスムースに行うことができる。
また、締付部材１５の突出部１６は、その弁箱２の係止部６の形状に対応する形状となっている（図２参照）ため、締付部材１５の突出部１６が地盤Ｇに支障することはない。

さらに、係止部６と突出部１６との外形を、少なくともその一部分で完全に一致する形状に設定しておけば、両者の外形をぴったりと合わせることにより対向する両ボルト挿通孔６ａ，１６ａの位置が一致する。このため、係止部６と突出部１６との周方向の位置決めが容易となり、対向する両ボルト挿通孔６ａ，１６ａにボルト１７を挿通しやすくなる。係止部６と突出部１６の外形の一部を一致する形状（同一の形状）とするに際し、例えば、図１（ａ）及び図２に示すように、係止部６と突出部１６の各先端部外形を弧状とすれば、両者の外形がぴったりと合致していることが視認しやすい。

この実施形態では、締付部材１５の前端部１５ａの鍔部を、周方向に沿って全周に連続的に設けたが、鍔部が周方向に沿って断続的に設けられていることは差し支えない。また、締付部材１５の前端部１５ａを環状突起１２に係止する手段は、前記鍔部以外の構成であってもよい。例えば、締付部材１５の前端部１５ａに、樹脂管１０の環状突起１２に係止し得る突起等を設けても良い。

また、この実施形態では、弁箱２の係止部６及び締付部材１５の突出部１６は、それぞれ周方向に沿って４箇所、等分方位に設けたが、その設置箇所数及び設置方位は自由に設定できる。また、隣りあう係止部６同士、突出部１６同士を連続的に設けて周方向に沿って伸びるフランジ状にしても良い。ただし、弁箱２の転倒防止等の効果を期待する場合は、前記鉛直線ｖを挟む対称配置の対の係止部６，６がそれぞれ地盤Ｇに接する形状とすることが望ましい。その対の係止部６，６に対応する前記各突出部１６の形状も、対の係止部６，６と同様に地盤Ｇに接するか、あるいは地盤Ｇに支障しない形状であることが望ましい。
また、係止部６と突出部１６とを、ボルト１７及びナット１８により締付固定する場合は、両者のボルト挿通孔６ａ，１６ａ同士が向かい合うようにその位置を設定する。
なお、係止部６と突出部１６とを固定する手段は、ボルト１７及びナット１８以外の固定方法を採用することもできる。

また、締付部材１５の内周円筒面と、樹脂管１０の環状突起１２の外周円筒面及び接続用受口５の外周円筒面との間に隙間を設けずに密着させる構成も考えられる。
この構成によれば、締付部材１５が、接続用受口５及び樹脂管１０を外周側から隙間無く拘束することができる。

さらに、この実施形態では、バルブ１として仕切弁１を採用したが、他の構成からなるバルブ１においても、この発明のバルブと樹脂管との接続構造を採用することができ、例えば、バタフライ弁形式のバルブであってもよい。
また、接続用受口５、樹脂管１０、及びそれらを覆う締付部材１５の管軸直交方向の断面形状を、他の形状としてもこの発明を実施し得る。

一実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図 同実施形態の分解斜視図 樹脂管の一部切断正面図 締付部材の詳細図 従来例の正面図

符号の説明

１ バルブ（仕切弁）
２ 弁箱
３ 弁体
４ 弁軸
５ 接続用受口
６ 係止部
７ スリーブ
１０ 樹脂管
１１ 先端部
１２ 環状突起
１５ 締付部材
１６ 突出部
１７ ボルト
１８ ナット
１９ パッキン

Claims (4)

1. バルブ１の弁箱２に接続用受口５を設け、その接続用受口５内に樹脂管１０の先端部１１を挿入可能とし、前記先端部１１の外周に環状突起１２を設けて、前記接続用受口５内に先端部１１を挿入した状態で、その接続用受口５の内周面に前記先端部１１の外周面がその全周に亘り接するとともに前記環状突起１２が前記接続用受口５の前端面５ａに当接するようになっており、前記接続用受口５の周囲に係止部６を設け、前記接続用受口５の外周面及び前記環状突起１２の外周面を筒状の締付部材１５で覆い、その締付部材１５の前端部１５ａを前記環状突起１２に係止するとともに後端部１５ｂを前記係止部６に固定することにより、前記環状突起１２を前記接続用受口５の前端面５ａに圧接させて前記バルブ１と前記樹脂管１０とを接続するバルブと樹脂管との接続構造。
2. 前記係止部６は前記接続用受口５の外周面よりも径方向外側に突出しており、前記締付部材１５の後端部１５ｂと前記係止部６との固定は、前記後端部１５ｂに設けた突出部１６が前記係止部６に対向し、その対向する突出部１６と係止部６とをボルト１７及びナット１８で管軸方向に締め付けることを特徴とする請求項１に記載のバルブと樹脂管との接続構造。
3. 前記係止部６は、前記バルブ１を水平な地盤Ｇ上に敷設した状態で前記接続用受口５の軸中心を通る鉛直線ｖを挟んで対称に位置し、前記鉛直線ｖを挟む対称配置の対の係止部６，６がそれぞれ前記地盤Ｇに接することにより前記バルブ１を前記地盤Ｇ上に支持することを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブと樹脂管との接続構造。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のバルブと樹脂管との接続構造を用いた樹脂管組込型バルブであって、バルブ１の弁箱２に接続用受口５を設け、前記接続用受口５の周囲に係止部６を設け、その接続用受口５内に樹脂管１０の先端部１１を挿入することにより前記接続用受口５の内周面に前記先端部１１の外周面がその全周に亘り接するとともに前記先端部１１の外周に設けた環状突起１２が前記接続用受口５の前端面５ａに当接し、前記接続用受口５の外周面及び前記環状突起１２の外周面を筒状の締付部材１５で覆い、その締付部材１５の前端部１５ａを前記環状突起１２に係止するとともに後端部１５ｂを前記係止部６に固定することにより、前記環状突起１２を前記接続用受口５の前端面５ａに圧接させて前記バルブ１と前記樹脂管１０とを接続し、その接続した樹脂管１０の反対側の端部１３を、他の樹脂管１０に接続可能としたことを特徴とする樹脂管組込型バルブ。

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