JP5872939B2 - 防食コア - Google Patents

Description

本発明は、金属製流体管の管壁を穿孔し形成した穿孔部を防食するために嵌挿される防食コアに関する。

従来の防食コアには、金属製流体管の管壁を穿孔し形成した穿孔部を防食するために用い、周方向に亘って連続した周面を有する胴部と、この胴部の外周側に位置する防食部材と、から構成されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１１７５７２号公報（第５頁、第２図）

上記した従来の防食コアについて説明すると、先ず図５に示されるように、流体管１にカバー１１を取付けた後に、カバー１１のフランジ１１ａに接続した筐体３５に対し、穿孔装置５０を密封状に配設する。穿孔装置５０は、図示しない駆動手段に接続され筐体３５内を流体管１に向け軸方向に伸出するとともに軸周りに回転する軸部材５１と、軸部材５１の先端に固設され流体管１を穿設するカッタ部材５２とから主に構成されており、カッタ部材５２を流体管１の外面にアプローチして穿孔し、流体管１の管壁に穿孔部２を穿設する。穿孔部２の内周面２ａは、流体管１を構成する金属材の素地が露出している。尚、上述した穿孔時において、先端のカッタ部材５２の重みにより軸方向に延びた軸部材５１が僅かに撓むことで、穿孔角度及び穿孔位置が設計位置より若干下方にずれる（ずれα）。

続いて従来の防食コア１００の穿孔部２への嵌挿について説明すると、図６（ａ）に示されるように、防食コア１００は治具６０に支持されており、この治具６０の送り込みにより穿孔部２に対し嵌挿されるが、上述したように穿孔部２は穿孔角度ならびに穿孔位置が設計値から下方に向けてずれているため、管軸方向視における上方の先端部１０３aが穿孔部２の周縁部の上部２ｂに対し、より高い位置で当接することになる。

図６（ｂ）に示すように、上述した状態で治具６０を更に穿孔部２に向けて送ると、上方の先端部１０３aが穿孔部２の周縁部の上部２ｂに誘導され、防食コア１００が下向きに傾斜し、防食コア１００が穿孔角度より深い角度で嵌挿される。また、胴部１０４は、一定の厚みであることから撓みにくく、防食コア１００が全体に傾斜したまま穿孔部２に送り込まれ、防食部材１０２の端面１０２ａが穿孔部２の周縁部の下部２ｃに引掛る。

上述したように、穿孔角度ならびに穿孔位置が設計値からずれた穿孔部２に対して従来の防食コア１００を嵌挿する場合、防食部材の端面１０２ａが穿孔部２の外縁部に引掛ってしまうため、防食コア１００の嵌設作業中に防食部材１０２が穿孔部２の外縁部により捲れ上げられてしまう虞がある。このため、穿孔部２の内周面全面に亘って防食部材１０２を当接させることができず、十分な防食効果を得られないという問題がある。

本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、穿孔部の穿孔角度若しくは穿孔位置が設計値からずれた場合であっても、防食部材を当該穿孔部の内周面全面に亘って当接可能な防食コアを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の防食コアは、
金属製流体管の管壁を穿孔し形成した穿孔部を防食するために治具に外嵌されて嵌挿される防食コアであって、
前記穿孔部の内周面に亘って当接する防食部材を備えた胴部と、流体管の内方に突出する先端部とを有し、前記先端部は、前記穿孔部よりも小径の先端縁から前記防食部材側に向けて穿孔部よりも漸次大径に拡径するテーパ面を備え、前記胴部の後端側の内周面よりも大径の内周面を有する肉薄部が、該胴部の先端側と前記先端部の先端縁とに架けて形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、防食コアの嵌挿の際、防食部材の端面は、先端部及び胴部における肉薄部が形成されている部位が穿孔部の内径方向に向けて撓むことで、穿孔部の周縁部を乗り越えることができるため、防食部材の端面が穿孔部の周縁部に引掛ることを防止できる。このため、穿孔角度若しくは穿孔位置が設計値からずれてしまっている場合であっても、確実に防食部材を穿孔部内周面に亘って当接させることができ、十分な防食効果を発揮することができる。また、肉薄部が防食コアの内周面に形成されているので、設計時において防食コアの外周面に手を加える必要無く肉薄部を形成することができるため、設計が容易である。

本発明の防食コアは、
前記先端部のテーパ面のテーパ角度は、該先端部の全周に亘り略同じ角度に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、先端部のテーパ面のテーパ角度が、先端部の全周に亘り略同じ角度に形成されているため、テーパ面の周方向のいずれの箇所が穿孔部と当接しても、先端部にかかる負荷を局所集中させずに周方向に分散でき、均一な態様で縮径させることができる。

本発明の防食コアは、
管軸方向における両側の前記先端部のテーパ面のテーパ角度が、管軸方向視における両側の前記先端部のテーパ面のテーパ角度よりも小さく形成されている
この特徴によれば、管軸方向視における穿孔部に穿孔角度若しくは穿孔位置のずれが生じた場合であっても、管軸方向における両側の先端部のテーパ面のテーパ角度が、比較的小さく形成されているため、当該テーパ面を穿孔部に対し緩やかに摺接させながら、摺接箇所に大きな負荷を与えることなくずれを漸次修正することができる。

本発明の防食コアは、
前記肉薄部が、前記胴部における前記防食部材の配設位置まで形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、少なくとも防食部材の端面が穿孔部の内径方向へ撓むため、穿孔部の周縁部に引掛ることを防止できる。

（ａ）は、実施例における防食コアの一部断面の側面図であり、（ｂ）は、防食コアの一部断面の平面図であり、（ｃ）は、防食コアの正面図である。 （ａ）は、実施例における防食コアの穿孔部への設置工程が開始した状態を示す一部断面図であり、（ｂ）は、防食コアの穿孔部への設置工程の途中の状態を示す一部断面図である。 （ａ）は、変形例における防食コアの一部断面の側面図であり、（ｂ）は、防食コアの一部断面の平面図であり、（ｃ）は、防食コアの正面図である。 （ａ）は、従来における防食コアの一部断面の側面図であり、（ｂ）は、防食コアの一部断面の平面図であり、（ｃ）は、防食コアの正面図である。 穿孔部の穿孔工程を示す一部断面図である。 （ａ）は、従来における防食コアの穿孔部への設置工程が開始した状態を示す一部断面図であり、（ｂ）は、防食コアの穿孔部への設置工程の途中の状態を示す一部断面図である。

本発明に係る防食コアを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る防食コアにつき、図１，２及び図５を参照して説明する。図２に示すように、本実施例の流体管１は、例えば、地中に埋設される上水道用のダクタイル鋳鉄製であり、断面視略円形状に形成され、防食処理として、内周面がモルタル層や防食塗料、粉体樹脂塗装等によって被覆されている。尚、本発明に係る流体管は、その他鋳鉄、鋼等の金属製であってもよい。更に尚、流体管の内部を流れる流体は、例えば上水、工業用水や農業用水、下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。尚、以下、図２及び図５における紙面左方を鉛直上方として説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）に示されるように、防食コア１０は、後述のように流体管１（図２参照）の管壁を穿孔し形成した穿孔部２を防食するために用いる防食コアであって、穿孔部２の内周面に亘って当接する防食部材１２を備えた胴部１４と、流体管の内方に突出する先端部１３とを有し、先端部１３は、穿孔部２よりも小径の先端縁から防食部材１２側に向けて穿孔部２よりも漸次大径に拡径するテーパ面１７を備えている。また胴部１４は、該胴部１４より肉薄である肉薄部２０が設けられており、肉薄部２０は少なくとも胴部１４の一部と、先端部１３における嵌挿方向の端部とに架けて形成され、且つ防食コア１０の内周面において凹状に形成されている。尚、肉薄部２０の厚みは、胴部１４の後端側の厚みの１／３から２／３になるように形成されることが望ましい。

胴部１４の後端側には、穿孔部２よりも十分に大径に形成される後端部１８が延設されており、防食部材１２は、後端部１８と鍔部１５との間に配置されることにより、嵌挿方向への過挿入が規制されるようになっている。

上述した先端部１３と胴部１４及び後端部１８は一体に形成されており、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ポリアセタール、ウレタン樹脂等の樹脂、或いはステンレス等の金属で形成されている。

防食部材１２は、例えばスチレン系熱可塑性エラストマー等の比較的軟質の樹脂材から成り、この樹脂材と同等種の若しくは異種であって防食部材１２よりも硬質の材料から成る胴部１４の外周面に、図示しない接着部材により接着されており、その自然状態においては穿孔部２よりも大径で弾性を有し、胴部１４よりも弾性変形し易く形成されている。尚、防食部材１２はスチレン系熱可塑性エラストマーに限らず、軟質塩ビ、スチレン系及びオレフィン系等の軟質樹脂や、エンプラ、ブチルゴム、天然ゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムなどの弾性体及びパテ、エポキシ樹脂系等の接着剤で形成されていてもよい。更に尚、防食部材１２は、上記した接着部材を用いず、例えば胴部１４の外周面に熱溶着されていてもよい。

先端部１３は、後述する流体管１に穿設された穿孔部２の曲面形状に沿うように曲面形状に形成され、穿孔部２よりも小径の先端縁から防食部材１２側に向けて穿孔部２よりも自然状態において漸次大径に形成されたテーパ面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１７ｄを備えている。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、先端部１３の嵌挿方向端部の成す円弧Ｒ’の中心Ｏ’が、鍔部１５の外周縁１５ａの成す円弧Ｒの中心Ｏよりも防食コア１０に近いため、防食コア１０各側の先端部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び１３ｄのテーパ面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１７ｄのテーパ角度が、先端部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び１３ｄの全周に亘り略同じ角度に形成されている。尚、上記したテーパ面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１７ｄのテーパ角度とは、各テーパ面１７ａ，１７ｂ，１７ｃまたは１７ｄと、防食コア１０の嵌挿方向の中心軸線Ｃを含む仮想面とが成す角度を意味する。

次に、防食コア１０の穿孔部２への嵌挿について説明する。先ず、図５に示すように、流体管１への穿孔について説明すると、流体管１にカバー１１を取付けた後に、カバー１１のフランジ１１ａに接続した筐体３５に対し、穿孔装置５０を密封状に配設する。穿孔装置５０は、図示しない駆動手段に接続され筐体３５内を流体管１に向け軸方向に伸出するとともに軸周りに回転する軸部材５１と、軸部材５１の先端に固設され流体管１を穿設するカッタ部材５２とから主に構成されており、本実施例ではカッタ部材５２を略水平方向に流体管１の外面にアプローチして穿孔し、流体管１の管壁に穿孔部２を穿設する。穿孔部２の内周面２ａは、流体管１を構成する金属材の素地が露出している。尚、上述した穿孔時において、先端のカッタ部材５２の重みにより軸方向に延びた軸部材５１が僅かに撓むことで、穿孔角度及び穿孔位置が設計値よりも若干下方にずれる（ずれα）。

図２（ａ）に示されるように、防食コア１０は、取付け用の治具６０により穿孔部２に対し取付けられるが、上述したように穿孔部２は穿孔角度及び穿孔位置が設計値よりも下方にずれており、且つ上記したカッタ部材５２よりも軽量の防食コア１０は設計値通りの穿孔位置に向けて導入されるため、防食コア１０の上方の先端部１３aが穿孔部２の周縁部の上部２ｂに設計位置よりも高い位置で当接する。

図２（ｂ）に示すように、上述した状態において治具６０が更に穿孔部２に向けて送られることにより、上方の先端部１３aが穿孔部２の周縁部の上部２ｂに誘導されて防食コア１０が下向きに傾いて嵌挿される。

また、防食部材の端面１２ａは、先端部１３及び胴部１４における肉薄部２０が形成されている部位が穿孔部２の内径方向に向けて比較的柔軟に弾性変形して縮径することで、穿孔部２の周縁部の下部２ｃを乗り越えるようになっている。続いて、後端部１８が穿孔部２の周縁部に当接するまで嵌挿され、穿孔部２に対する防食コア１０の取付けが完了する。尚、流体管１内方に突出する先端部１３の中心軸線Ｃ方向の突出長さは、流体管１内の流体への影響及び流体管１内を通過する洗管用のピグへの影響を極力抑えるために、流体管内面１ａから５．５ｍｍ以内が望ましい。更に尚、上記したテーパ面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１７ｄを備えた先端部１３ａにおける胴部１４側の最大外径は、流体管１の穿孔部２に確実に係止でき、且つ縮径可能に弾性変形できるように、穿孔部２の開口径よりも２ｍｍ以内に大径であることが望ましい。

このように本発明の防食コア１０は、流体管１の管壁を穿孔形成した穿孔部２を防食するために嵌挿される防食コアであって、穿孔部２の内周面に亘って当接する防食部材１２を備えた胴部１４と、流体管の内方に突出する先端部１３とを有し、先端部１３は、穿孔部２よりも小径の先端縁から防食部材１２側に向けて穿孔部２よりも漸次大径に自然状態において形成されたテーパ面１７ａを備え、胴部１４の後端側よりも肉薄である肉薄部２０が、胴部１４の先端側と先端部１３の先端縁とに架けて形成されている。これによれば、防食コア１０の嵌挿の際、防食部材１２の端面１２ａは、先端部１３及び胴部１４における肉薄部２０が形成されている部位が穿孔部２の内径方向に向けて撓むことで、穿孔部２の周縁部を乗り越えることができるため、防食部材１２の端面１２ａが穿孔部２の周縁部に引掛ることを防止できる。このため、穿孔角度若しくは穿孔位置がずれてしまっている場合であっても、確実に防食部材１０２を穿孔部内周面に亘って当接させることができ、十分な防食効果を発揮することができる。

また、肉薄部２０は、防食コア１０の内周面において凹状に形成されており、設計時において防食コアの外周面に手を加える必要無く肉薄部を形成することができるため、設計が容易である。

また、防食コア１０の先端部１３の嵌挿方向端部の成す円弧Ｒ’の中心Ｏ’が、鍔部１５の外周縁１５ａの成す円弧Ｒの中心Ｏよりも防食コア１０に近く、各側の先端部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び１３ｄのテーパ面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１７ｄのテーパ角度が、先端部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び１３ｄの全周に亘り略同じ角度に形成されているため、テーパ面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１７ｄの周方向のいずれの箇所が穿孔部２と当接しても、先端部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び１３ｄにかかる負荷を局所集中させずに周方向に分散でき、均一な態様で弾性変形して縮径させることができる。

更に、防食コア１０の先端部１３の嵌挿方向端部の成す円弧Ｒ’の中心Ｏ’が、鍔部１５の外周縁１５ａの成す円弧Ｒの中心Ｏよりも防食コア１０に近く、各側の先端部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び１３ｄのテーパ面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１７ｄを長く形成できるため、テーパ面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１７ｄが穿孔部２と摺接する長さを大きく採ることができ、摺接の際に急激にかかる負荷を低減できる。

また、肉薄部２０が胴部１４における防食部材１２の配設位置まで形成されているため、少なくとも防食部材１２の端面１２ａが穿孔部２の内径方向へ撓むため、穿孔部２の周縁部に引掛ることを防止できる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば本発明の変形例として図３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、防食コア１０’の先端部１３’の嵌挿方向端部の成す円弧の中心Ｑと、鍔部１５の外周縁１５ａの成す円弧の中心Ｑ’とを同心とすることで、管軸方向における両側の先端部１３ｃ’，１３ｄ’のテーパ面１７ｃ’，１７ｄ’のテーパ角度が、管軸方向視における両側の先端部１３ａ’，１３ｂ’のテーパ面１７ａ’，１７ｂ’のテーパ角度よりも小さく形成されても構わない。これによれば、管軸方向視における穿孔部２に穿孔角度若しくは穿孔位置のずれが生じた場合であっても、管軸方向における両側の先端部１３ｃ’，１３ｄ’のテーパ面１７ｃ’，１７ｄ’のテーパ角度が、比較的小さく形成されているため、当該テーパ面１７ｃ’，１７ｄ’を穿孔部２に対し緩やかに摺接させながら、摺接箇所に大きな負荷を与えることなくずれを漸次修正することができる。

また例えば、管軸方向視における両側の先端部１３ａ，１３ｂのテーパ面１７ａ，１７ｂのテーパ角度が、管軸方向両側の先端部１３ｃ，１３ｄのテーパ面１７ｃ，１７ｄのテーパ角度よりも小さく形成されるようにしてもよく、この場合、管軸方向視における穿孔部２の上下方向に穿孔角度及び穿孔位置のずれが生じた場合において、管軸方向視における両側の先端部１３ａ，１３ｂの穿孔部２の内径方向への撓み量を大きくすることができるため、防食コア１０の嵌挿が容易である。

また例えば、本実施例の肉薄部２０は、防食コア１０の内周面に設けられているが、本発明の肉薄部は、例えば防食コアの内周面に替えて若しくは加えて、防食コアの外周面に設けられていてもよい。更に例えば、本実施例の肉薄部２０は、防食コア１０の先端部１３の先端縁と胴部１４の先端側とに架けて形成されているが、本発明の肉薄部は、例えば防食コアの軸方向に亘り形成されていてもよいし、複数箇所に点在していても構わない。

また、流体管１への穿孔の際、穿孔角度及び穿孔位置等様々な原因により、多様なずれαが考えられるが、本発明の防食コア１０は、先端部１３及び胴部１４における肉薄部２０が形成されている部位が弾性変形して縮径することで、穿孔部２の周縁部の下部２ｃを乗り越える態様であるため、多様なずれαが生じた穿孔部２に対応し、確実に防食部材１０２を穿孔部内周面に亘って当接させることができる。

１ 流体管
２ 穿孔部
２ａ 穿孔部の内周面
２ｂ 穿孔部の周縁部の上部
２ｃ 穿孔部の周縁部の下部
１０，１０’，１００ 防食コア
１２，１２’，１０２ 防食部材
１２ａ，１０２ａ 防食部材の端面
１３，１３’，１０３ 先端部
１３ａ，１３ａ’ 管軸方向視上方の先端部
１３ｂ，１３ｂ’ 管軸方向視下方の先端部
１３ｃ，１３ｃ’ 管軸方向の先端部
１３ｄ，１３ｄ’ 管軸方向の先端部
１４，１４’，１０４ 胴部
１５ 鍔部
１５ａ 鍔部の外周縁
１７ａ〜１７ｄ テーパ面
１７ａ’〜１７ｄ’ テーパ面
１８，１８’，１０５ 後端部
２０，２０’ 肉薄部
３５ 筐体
５２ カッタ部材
６０ 治具

Claims (4)

1. 金属製流体管の管壁を穿孔し形成した穿孔部を防食するために治具に外嵌されて嵌挿される防食コアであって、
   前記穿孔部の内周面に亘って当接する防食部材を備えた胴部と、流体管の内方に突出する先端部とを有し、前記先端部は、前記穿孔部よりも小径の先端縁から前記防食部材側に向けて穿孔部よりも漸次大径に拡径するテーパ面を備え、前記胴部の後端側の内周面よりも大径の内周面を有する肉薄部が、該胴部の先端側と前記先端部の先端縁とに架けて形成されていることを特徴とする防食コア。
2. 前記先端部のテーパ面のテーパ角度は、該先端部の全周に亘り略同じ角度に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防食コア。
3. 管軸方向における両側の前記先端部のテーパ面のテーパ角度が、管軸方向視における両側の前記先端部のテーパ面のテーパ角度よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防食コア。
4. 前記肉薄部が、前記胴部における前記防食部材の配設位置まで形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の防食コア。

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