JP2016125599A - 接合部の補強治具 - Google Patents

Abstract

【課題】フランジ接合部を確実に補強することのできる補強治具を合理的に構成する。
【解決手段】補強治具Ｐは、連結ボルト７の頭部７１ａまたはナット７３、もしくは膨出部が配置される第一フランジ部Ｌａの外側面２ｃを押圧する第一挟持部材６と、第二フランジ部１Ａの外側面１ｃを押圧する第二挟持部材５と、締結機構８と、を備え、第一挟持部材６は、頭部７１ａまたはナット７３、もしくは膨出部の周方向に沿った両側の領域を押圧する第一押圧部６Ｂを有し、第一挟持部材６または第二挟持部材５には、第一筒状部材Ｌおよび第二筒状部材Ｘの少なくとも一方と当接可能な当接部６ｈを備えている。
【選択図】図９

Description

本発明は、両筒状部材の端部から径外方向に突出したフランジ部どうしの接合部を補強する補強治具に関する。

上記補強治具として、例えば特許文献１には、一対のフランジ接合部に各別に当接する押圧部を備えた一対の挟持部材と、両挟持部材を接合部の接合方向に引き寄せて固定する締結機構とを備えた構成が開示されている。

また、一方の挟持部材には、両フランジ部を連結する連結ボルトの頭部またはナットに対して、径内方向から当接するＣ字状の脱落防止腕が形成されている。この脱落防止腕によって、補強治具が両フランジ部から脱落するのが防止される。

特開２０１４−１４１９９５号公報

ところで、補修弁は、弁体を弁箱に収容した後、弁体の抜け出しを防止する短管を弁箱にボルトで固定しており、この固定部位が、弁箱や短管から径外方向に膨出する膨出部を形成していることがある。この場合、短管等のフランジ部に存在する連結ボルトの頭部等と前記膨出部との周方向の間隔が狭く、該間隔に補強治具の押圧部を十分挿入できない。その結果、補強治具の両フランジ部の外周面と対向する部位が、両フランジ部から大きく離間してしまい補強治具が脱落するおそれがある。しかも、この離間に起因して、両挟持部材をボルト等で締結する際、両挟持部材が共回りして位置ズレし易く、所望の押圧力を発揮し難い。

また、補修弁は、径寸法をコンパクトにするために、両フランジ部に配置される連結ボルトの頭部等より径内側部位の空間が狭隘であることが多く、脱落防止腕を連結ボルトの頭部等に引っ掛けることができない。このため、補強治具に予期せぬ外力が付与された場合、補強治具が脱落するおそれがある。その上、補修弁には、弁体を開閉操作する操作ハンドルが径外方向に形成されており、補強治具の取付位置が制限される場合がある。

そこで、本発明は、フランジ接合部を確実に補強することのできる補強治具を合理的に構成することを目的とする。

本発明に係る接合部の補強治具の特徴構成は、第一筒状部材から径外方向に突出した第一フランジ部と第二筒状部材の端部から径外方向に突出した第二フランジ部とを連結ボルトで接合した接合部に装着され、前記連結ボルトの頭部またはナット、もしくは前記第一筒状部材から径外方向に膨出する膨出部が配置される前記第一フランジ部の外側面を押圧する第一挟持部材と、前記第二フランジ部の外側面を押圧する第二挟持部材と、前記第一挟持部材と前記第二挟持部材とを、前記第一フランジ部および前記第二フランジ部の接合方向に近接させて固定する締結機構と、を備え、前記第一挟持部材は、前記頭部または前記ナット、もしくは前記膨出部の前記第一筒状部材の周方向に沿った両側の領域を押圧する二つの第一押圧部を有し、前記第一挟持部材または前記第二挟持部材には、前記第一筒状部材および前記第二筒状部材の少なくとも一方と当接可能な当接部が形成される点にある。

本構成によると、第一挟持部材の二つの第一押圧部を連結ボルトまたは膨出部の周方向に沿った両側に配置しているので、補強治具を接合部に装着する際、二つの第一押圧部は連結ボルトの頭部またはナット、もしくは膨出部を挟むように径方向に沿ってスムーズに挿入される。このため、連結ボルトの頭部等と膨出部との周方向の間隔が狭くても、補強治具の第一押圧部を十分に挿入することができる。よって、補強治具の両フランジ部の外周面と対向する部位が、両フランジ部から大きく離間して脱落するといった不都合を解消することができる。

また、二つの第一押圧部は径方向に沿って挿入されるので、連結ボルトより径内側部位の空間が狭隘である場合でも、補強治具をフランジ接合部に確実に挿入することができる。しかも、連結ボルトの両側を押圧するので押圧面積を広く確保することが可能となり、フランジ接合部の補強が確実なものとなる。

さらに、本構成では、第一挟持部材または第二挟持部材に、第一筒状部材および第二筒状部材の少なくとも一方と当接可能な当接部が形成されるので、両挟持部材を締結機構で固定する際、両挟持部材が回転しようとしても、当接部が第一筒状部材および第二筒状部材の少なくとも一方に当接して、回転が阻止される。その結果、補強治具が適切な位置に装着されるので、所望の押圧力を発揮することができる。

このように、二つの第一押圧部および当接部を設けるといった簡便な構成で、補修弁のフランジ接合部を確実に補強することのできる補強治具を提供することができた。

他の特徴構成は、前記当接部は、前記第一挟持部材または前記第二挟持部材のうち、前記第一フランジ部および前記第二フランジ部の少なくとも一方の外周面と対向する内表面の周方向に沿った少なくとも一方の端部に、径内方向に突出して形成され、前記第一フランジ部および前記第二フランジ部の少なくとも一方と当接する点にある。

本構成によると、両挟持部材を締結機構で固定する際、両挟持部材が回転しようとしても、当接部が第一フランジ部および第二フランジ部の少なくとも一方に当接して、回転が阻止される。その結果、補強治具が適切な位置に装着されるので、所望の押圧力を発揮することができる。また、当接部は、第一挟持部材または第二挟持部材の内表面の端部に、径内方向に突出して形成されるといった簡便な構成であるので、加工が容易である。

他の特徴構成は、前記第二挟持部材は、前記第二フランジ部に配置される前記連結ボルトの頭部またはナットの周方向に沿った両側の領域を押圧する二つの第二押圧部を有し、前記二つの第二押圧部は、多角形状に形成された前記頭部または前記ナットの一辺に対向する面を、前記一辺に沿った形状に構成している点にある。

本構成のように、二つの第二押圧部に連結ボルトの頭部等の多角形状の一辺に沿った対向面を形成すれば、両挟持部材を締結機構で固定する際や補強治具に予期せぬ外力が作用した際、仮に補強治具が回転したとしても、該対向面が連結ボルトの一辺に当接して回転を未然に阻止することができる。つまり、両フランジ部に締付固定された連結ボルトの締結力が、補強治具の回転を阻止する抵抗力となる。その結果、補強治具のフランジ接合部に対する固定姿勢を長期に亘って安定させることができる。また、補強治具を締付固定した後に連結ボルトを増し締めする場合でも、連結ボルトの頭部に第二押圧部が当接するので、ナットのみを締め付ければボルトの共回りが防止され、締付作業が効率的である。

他の特徴構成は、前記二つの第二押圧部には、前記頭部または前記ナットと前記第二フランジ部の外側面との間に介在するワッシャ部材を収容する収容部が切欠き形成されている点にある。

本構成のようにワッシャ部材を収容する収容部を形成することで、連結ボルトの頭部等と第二フランジ部の外側面との間にワッシャ部材を設けた場合でも、二つの第二押圧部を連結ボルトの頭部等の両側に径方向からスムーズに挿入することができる。

他の特徴構成は、前記第一フランジ部の外周面よりも径外方向の位置において、前記第一挟持部材および前記第二挟持部材のうち、いずれか一方に挿入部が形成され、いずれか他方に前記接合方向に沿って前記挿入部を内部に受け入れる被挿入部が形成され、前記締結機構は、前記挿入部と前記被挿入部とを前記接合方向に引き寄せて固定し、前記挿入部と前記被挿入部とは、前記接合方向と垂直な断面が、前記第一フランジ部に近付くほど拡径する台形状に形成されている点にある。

本構成のような挿入部と被挿入部とを設けることで、両フランジ部を径方向に位置ずれさせる剪断力が作用した場合や、両フランジ部を軸方向に引き離す引張力が作用して両挟持部材の押圧部が開き方向の力を受けた場合でも、挿入部と被挿入部との重なり部位でこれらの力を受け止めるので、締結機構の締結部位に掛かる応力が分散される。また、挿入部および被挿入部の断面形状を台形状に形成することで、両挟持部材の接触面積が大きくなるので、所望の抵抗力が発揮される。よって、補強治具の耐久性を高めることができる。さらに、この台形形状は、第一フランジ部に近付くほど拡径するので、二つの第一押圧部や第二押圧部を挿入部または被挿入部の断面形状に沿って連続して拡径させれば、押圧部の強度を適切に高めつつ第一フランジ部に対する押圧面積を広く確保することができる。その結果、補修弁のフランジ接合部に対する補強治具の固定姿勢をより一層安定させることができる。

筒状部材の分解斜視図である。 筒状部材のフランジ部に補強治具を取り付けた状態を示す縦断面図である。 図２のIII−III矢視図である。 図２のIV−IV矢視図である。 図２のV−V矢視図である。 図２のVI−VI矢視図である。 第一挟持部材の概略構成を示す図である。 第二挟持部材の概略構成を示す図である。 補強治具の装着状態を示す斜視図である。 補強治具の装着状態を示す斜視図である。 別実施形態１に係る補強治具の斜視図である。 別実施形態２に係る補強治具の斜視図である。

以下に、本発明に係る接合部の補強治具の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、補強治具Ｐの一例として、補修弁Ｘ（第一筒状部材または第二筒状部材の一例）と、空気弁Ｌ（第一筒状部材の一例）または分岐管Ｍ（第二筒状部材の一例）とのフランジ接合部を補強する場合を説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

図１には、補修弁Ｘの分解斜視図が示され、図２には、補修弁Ｘと空気弁Ｌおよび分岐管Ｍとが接合された状態である縦断面図が示される。図１に示すように、補修弁Ｘは、弁体（不図示）を収容する鋳鉄製の弁箱Ｘａと鋳鉄製の短管Ｘｂとを備えている。弁箱Ｘａに弁体を収容した後、弁箱Ｘａと短管Ｘｂとが埋込ボルト４で接合される。短管Ｘｂには、接合方向（軸方向）に貫通する複数の貫通孔３ａ（本実施形態では４箇所）が周方向に形成され、埋込ボルト４の頭部４ａを収容する溝部３ｄが形成されている。また、弁箱Ｘａには、一端が閉塞された孔部３ｂが（本実施形態では４箇所）が周方向に形成されている。孔部３ｂの内周面には雌ネジ部３ｃが形成されており、孔部３ｂの閉塞端面まで埋込ボルト４の雄ネジ部を螺合することで、弁箱Ｘａと短管Ｘｂとが接合される。

その結果、図５に示すように、補修弁Ｘから径外方向に膨出する複数の膨出部１ｂ（本実施形態では、４箇所）が、周方向に形成されている。なお、本実施形態における埋込ボルト４は、六角穴を形成した円形状の頭部４ａを有する六角穴付きボルトの例を示しているが、例えば、両ネジボルトをナットで締め付ける構成としても良く、特に限定されない。

図１〜図２に示すように、補修弁Ｘの一端には、シール部材２１を介在させた状態で空気弁Ｌや消火栓などが取付けられ、補修弁Ｘの他端には、シール部材２２を介在させた状態で水道管の分岐管Ｍなどが取付けられる。補修弁Ｘの一端には、円盤状のフランジ部１Ａ（第二フランジ部の一例、以下「第二フランジ部１Ａ」と称する。）が径外方向に突出形成され、この第二フランジ部１Ａが、空気弁Ｌの端部から径外方向に突出した円盤状のフランジ部Ｌａ（第一フランジ部の一例、以下「第一フランジ部Ｌａ」と称する。）と連結ボルト７で接合される。一方、補修弁Ｘの他端には、円盤状のフランジ部１Ｂ（第一フランジ部の一例、以下「第一フランジ部１Ｂ」と称する。）が径外方向に突出形成され、この第一フランジ部１Ｂが、分岐管Ｍの端部から径外方向に突出した円盤状のフランジ部Ｍａ（第二フランジ部の一例、以下「第二フランジ部Ｍａ」と称する。）と連結ボルト７で接合される。

補修弁Ｘの両フランジ部１Ａ，１Ｂには、接合方向に貫通する複数の貫通孔１ａ，１ａ（本実施形態では、４箇所ずつ）が周方向で等間隔に形成され、空気弁Ｌの第一フランジ部Ｌａや分岐管Ｍの第二フランジ部Ｍａには、夫々、接合方向に貫通する複数の貫通孔２ａ，２ｂ（本実施形態では、４箇所ずつ）が周方向で等間隔に形成されている。補修弁Ｘの両フランジ部１Ａ，１Ｂの貫通孔１ａ，１ａと空気弁Ｌの第一フランジ部Ｌａや分岐管Ｍの第二フランジ部Ｍａの貫通孔２ａ，２ｂとを重ね合わせた状態で、連結ボルト７を用いて接合される。なお、本実施形態では、４箇所の貫通孔に連結ボルト７を接合する例を示しているが、フランジ接合部の外径に応じて６箇所や８箇所等の貫通孔が形成されるものであり、特に限定されない。

連結ボルト７は、第一連結ボルト７Ａと第二連結ボルト７Ｂとで構成されている。第一連結ボルト７Ａは、多角形状（本実施形態では六角形）の頭部７１ａおよび雄ねじ部を有するボルト部７１と、多角形状（本実施形態では六角形）の第一ナット７２とを備えている。また、第二連結ボルト７Ｂは、ボルト部７１と、第一ナット７２より嵩高い多角形状（本実施形態では六角形）の第二ナット７３とを備えている。詳細は後述するが、連結ボルト７を挟んで補強治具Ｐを接合する箇所は、第二連結ボルト７Ｂを用いている。なお、第一連結ボルト７Ａと第二連結ボルト７Ｂとは、夫々同じ規格で構成しても良いし、夫々のボルト部７１を別規格で構成しても良い。また、ボルト部７１の頭部７１ａやナット７２，７３を円形状に構成しても良いし、ボルト・ナット構造に代えて、埋込式のボルト構造にしても良く特に限定されない。

以下、補修弁Ｘの両フランジ部１Ａ，１Ｂにおいて、空気弁Ｌの第一フランジ部Ｌａや分岐管Ｍの第二フランジ部Ｍａに対向する接合面とは反対側で露出する面を外側面１ｃ，１ｄとし、両フランジ部１Ａ，１Ｂの径方向外側の面を外周面１ｅ，１ｆとして説明する。同様に、空気弁Ｌの第一フランジ部Ｌａにおいて、補修弁Ｘの第二フランジ部１Ａに対向する接合面とは反対側で露出する面を外側面２ｃ、径方向外側の面を外周面２ｅとし、分岐管Ｍの第二フランジ部Ｍａにおいて、補修弁Ｘの第一フランジ部１Ｂに対向する接合面とは反対側で露出する面を外側面２ｄ、径方向外側の面を外周面２ｆとして説明する。

[空気弁Ｌと補修弁Ｘとの接合部]
図２〜図４および図７〜図９を用いて、空気弁Ｌと補修弁Ｘとのフランジ接合部における補強治具Ｐについて説明する。ここで、空気弁Ｌと補修弁Ｘとの関係では、空気弁Ｌを第一筒状部材、補修弁Ｘを第二筒状部材として説明する。図２に示すように、補強治具Ｐは、第一フランジ部Ｌａと第二フランジ部１Ａとの接合部に装着される。

図３〜図４に示すように、補強治具Ｐは、第二連結ボルト７Ｂの第二ナット７３が配置される第一フランジ部Ｌａの外側面２ｃにおいて、第二ナット７３の両側領域を押圧する二つの押圧部６Ｂ，６Ｂ（第一押圧部の一例、以下「第一押圧部６Ｂ」と称する。）を備えた第一挟持部材６と、第二フランジ部１Ａの外側面１ｃを押圧する二つの押圧部５Ｃ，５Ｃ（第二押圧部の一例、以下「第二押圧部５Ｃ」と称する。）を備えた第二挟持部材５と、を備えている。また、これら第一挟持部材６および第二挟持部材５を、両フランジ部Ｌａ，１Ａの接合方向に引き寄せて（近接させて）締付固定する締結機構８を備えている。これら押圧部６Ｂ，５Ｃの両フランジ部Ｌａ，１Ａに対向する押圧面６ｅ，５ｅには、例えば、押圧面６ｅ，５ｅに細かな凹凸を形成するなど、両フランジ部Ｌａ，１Ａの外側面２ｃ，１ｃに対して摩擦抵抗が生じるように摩擦加工が施されていても良い。

図７に示すように、第一挟持部材６は、金属部材により構成され、被挿入部６Ａと第一押圧部６Ｂとを一体的に備えている。被挿入部６Ａは、横断面視（接合方向と垂直な断面視）において、外面６ａおよび内面６ｂが第一フランジ部Ｌａに近付くほど拡径する台形状を呈した有底角筒状で形成されている（図７（ｃ）の底面視である図７（ａ）参照）。また、第一押圧部６Ｂは、被挿入部６Ａの外面６ａの四辺のうちの一辺から外方側に向かって二股状に延出して形成されている。

被挿入部６Ａの内部には、両フランジ部Ｌａ，１Ａの接合方向に沿って、後述する第二挟持部材５の挿入部５Ａを受け入れる筒状内部空間６ｃが形成されている（図７（ａ）のVIIｂ−VIIｂ矢視図である図７（ｂ）参照）。つまり、図９に示すように、補強治具Ｐが両フランジ部Ｌａ，１Ａに装着されるとき、第一フランジ部Ｌａの外周面２ｅよりも径方向外側の位置において、第二挟持部材５に挿入部５Ａが形成され、第一挟持部材６には、接合方向に沿って挿入部５Ａを内部に受け入れる被挿入部６Ａが形成されている。

筒状内部空間６ｃは横断面視で台形状に形成され、台形状の挿入部５Ａの外径よりも若干大きく形成されている。このため、図９に示すように、挿入部５Ａの外面５ａと被挿入部６Ａの内面６ｂとの接合方向に垂直な断面形状は、挿入部５Ａを被挿入部６Ａの筒状内部空間６ｃに挿入すると、挿入方向（筒状内部空間６ｃの長手方向）には摺動可能であるが、挿入方向周り（筒状内部空間６ｃの長手方向に沿った軸周り）での相対回転が不能となるように形成されている。

また、筒状内部空間６ｃにおいて、第一押圧部６Ｂが形成された側とは反対側が開口形成されている。筒状内部空間６ｃにおける第一押圧部６Ｂが形成された側は、締結ボルト８Ａの雄ネジ部８ａを挿入可能で且つ頭部８ｂを挿通不能な挿通孔６ｄが、被挿入部６Ａの底部を貫通する状態で開口形成されている。なお、締結ボルト８Ａの雄ネジ部８ａが挿通孔６ｄに挿通された状態では、雄ネジ部８ａの外周面と挿通孔６ｄの内周面との間には、所定の隙間が形成される（図２参照）。

第一押圧部６Ｂは、側面視で腕の長さが同一の二股状に形成され（図７（ａ）参照）、縦断面視で先端側に行くにつれて挿通孔６ｄから遠ざかるテーパー形状に形成されている（図７（ｂ）参照）。また、第一押圧部６Ｂのうち筒状内部空間６ｃの開口側の先端部位が、被挿入部６Ａの外面６ａと垂直な押圧面６ｅとして形成されている。

図３に示すように第一押圧部６Ｂは、第一フランジ部Ｌａの外側面２ｃにおいて、空気弁Ｌの周方向に沿った第二ナット７３の両側の領域を押圧するように構成されている。つまり、第一押圧部６Ｂは、被挿入部６Ａの外面６ａから外側に向かって第二ナット７３の外径より大きな間隔を維持しつつ延出し、第二ナット７３を収容するＵ字状のナット収容部６ｆを形成している。両挟持部材６，５を両フランジ部Ｌａ，１Ａに径外方向から装着すると、このナット収容部６ｆが第二ナット７３に当接しない状態で、第一押圧部６Ｂが第一フランジ部Ｌａの外側面２ｃを押圧することとなる。また、第一押圧部６Ｂの押圧面６ｅは、第一フランジ部Ｌａと第二フランジ部１Ａとの間に介在するシール部材２１よりも径方向外側にある第二連結ボルト７Ｂの近傍を押圧することとなる。よって、シール部材２１のシール機能を高めつつ、第二連結ボルト７Ｂの隙間から漏水することを確実に防止することができる。

第一挟持部材６の被挿入部６Ａは、第一フランジ部Ｌａの外周面２ｅおよび第二フランジ部１Ａの外周面１ｅと対向する内表面（外面６ａ）の周方向に沿った両端部に、径内方向に突出して形成され、両フランジ部Ｌａ，１Ａに当接可能な当接部６ｈを有している（図７（ｃ）参照）。この当接部６ｈは、第一フランジ部Ｌａの外周面２ｅに対応した傾斜面を有している。詳細は後述するが、補強治具Ｐを締結機構８で固定する際、当接部６ｈが両フランジ部Ｌａ，１Ａに当接することで、補強治具Ｐの回転が阻止される。なお、この当接部６ｈは、第一フランジ部Ｌａの外周面２ｅと対向する内表面のうち、補強治具Ｐが回転する方向の一方の端部にのみ設けても良い。また、当接部６ｈは、第一フランジ部Ｌａの外周面２ｅまたは第二フランジ部１Ａのいずれかの外周面２ｅ，１ｅと対向する内表面にのみ設けても良い。さらに、当接部６ｈの形状も、複数の凸部で形成するなどどのような形状であっても良い。

図８に示すように、第二挟持部材５は、金属部材により構成され、挿入部５Ａと、挿入部５Ａの外面５ａから全周に亘って外方側に延出する鍔状部５Ｂと、鍔状部５Ｂの四辺のうちの一辺からさらに外方側に延出する第二押圧部５Ｃとを一体的に備えている。挿入部５Ａは、横断面視において、外面５ａが第二フランジ部１Ａに近付くほど拡径する台形状を呈し、内面５ｂが円形状の有底角筒状で形成されている（図８（ｃ）の平面視である図８（ａ）参照）。

挿入部５Ａの内部には、締結ボルト８Ａの雄ネジ部８ａを挿通可能な円筒状の筒状内部空間５ｃが形成されている。筒状内部空間５ｃの内径は、締結ボルト８Ａの雄ネジ部８ａの外径よりも大径に形成されている。

鍔状部５Ｂは、接合方向と垂直な断面視で台形状に形成され、中央部に筒状内部空間５ｃが貫通形成されている（図８（ａ）参照）。

筒状内部空間５ｃにおいて、鍔状部５Ｂおよび第二押圧部５Ｃが形成された側は開口形成され、鍔状部５Ｂおよび第二押圧部５Ｃが形成された側とは反対側は、締結ボルト８Ａの雄ネジ部８ａが螺合可能な雌ネジ部５ｄが、挿入部５Ａの底部を貫通する状態で開口形成されている（図８（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ矢視図である図８（ｂ）参照）。つまり、雌ネジ部５ｄは、挿入部５Ａにおける筒状内部空間５ｃの内面５ｂにおいて、鍔状部５Ｂおよび第二押圧部５Ｃが形成された側とは反対側の端部に形成されている。

第二押圧部５Ｃは、側面視で腕の長さが同一の二股状に形成され（図８（ａ）参照）、縦断面視で先端側に行くにつれて雌ネジ部５ｄ側に傾斜するテーパー形状に形成されている（図８（ｂ）参照）。また、第二押圧部５Ｃのうち雌ネジ部５ｄ側の面の先端部位が、挿入部５Ａの外面５ａと垂直な押圧面５ｅとして形成されている。

図４に示すように第二押圧部５Ｃは、第二フランジ部１Ａの外側面１ｃにおいて、補修弁Ｘの周方向に沿った第二連結ボルト７Ｂの頭部７１ａの両側の領域を押圧するように構成されている。また、多角形状に形成された頭部７１ａの対向する両辺に沿って接触する接触面５ｇが設けられている。両挟持部材６，５を両フランジ部Ｌａ，１Ａに挿入して締結機構８で固定する際、当接部６ｈが両フランジ部Ｌａ，１Ａに当接すれば両挟持部材６，５の回転が阻止される。加えて、第二押圧部５Ｃの接触面５ｇを頭部７１ａの両辺に接触させることで、第二連結ボルト７Ｂの締結力が作用して両挟持部材６，５の回転を確実に阻止することができる。なお、本実施形態では、接触面５ｇを頭部７１ａの対向する両辺に沿って接触させているが、少なくとも頭部７１ａの一辺に対向する面が、頭部７１ａの一辺に近接した非接触状態で並行に形成されていれば良い。

また、図４に示すように、第二連結ボルト７Ｂの頭部７１ａと第二フランジ部１Ａの外側面１ｃとの間にワッシャ部材７１ｃが介在しており、第二押圧部５Ｃには、このワッシャ部材７１ｃを収容する収容部５ｈが切欠き形成されている（図８（ｃ）参照）。その結果、第二挟持部材５は、第二フランジ部１Ａに対してワッシャ部材７１ｃに邪魔されることなく挿入され、第二連結ボルト７Ｂの頭部７１ａの対向する両辺が接触面５ｇと接触した状態で、第一押圧部６Ｂが第二フランジ部１Ａの外側面１ｃを押圧することとなる。なお、本実施形態では、第一連結ボルト７Ａの頭部７１ａやナット７２，７３と両フランジ部Ｌａ，１Ａの外側面２ｃ，１ｃとの間にもワッシャ部材７１ｃが介在している。

締結機構８は、図９に示すように、被挿入部６Ａの外側から挿通孔６ｄを介して筒状内部空間６ｃ内に挿入される上述の締結ボルト８Ａと、挿入部５Ａの内面５ｂに形成された雌ネジ部５ｄとから構成されている。締結ボルト８Ａは、雄ネジ部８ａと、多角形状（本実施形態では六角形）の頭部８ｂと、を有している。なお、締結ボルト８Ａは、六角ボルトに限定されず、六角穴付きボルト等どのような形態であっても良い。

次に、両フランジ部Ｌａ，１Ａの接合部に、補強治具Ｐを装着する作業工程について説明する。

図９に示すように、まず、両フランジ部Ｌａ，１Ａの接合部にある複数の既設ボルト（不図示）を取外し、第一連結ボルト７Ａや第二連結ボルト７Ｂに交換して仮締めする。次いで、両フランジ部Ｌａ，１Ａの外周面２ｅ，１ｅよりも径方向外側の位置で、第二挟持部材５の挿入部５Ａを、第一挟持部材６の被挿入部６Ａの筒状内部空間６ｃに、接合方向に沿って挿入する。その際、挿入部５Ａの外面５ａと被挿入部６Ａの内面６ｂとが横断面視で相対回転不能な台形状に形成されているので、第二挟持部材５の第二押圧部５Ｃと第一挟持部材６の第一押圧部６Ｂとを同方向に延出させた所望の相対位置関係に位置決めした状態で、容易に挿入することができる。

次いで、締結ボルト８Ａを、接合方向における被挿入部６Ａの外側から挿通孔６ｄを介して筒状内部空間６ｃ内に挿入し、仮固定する。これら挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの係合および締結ボルト８Ａの仮固定は、第一押圧部６Ｂの押圧面６ｅと第二押圧部５Ｃの押圧面５ｅとの間隔が、第一フランジ部Ｌａの外側面２ｃと第二フランジ部１Ａの外側面１ｃとの間隔よりも若干大きくなる程度に行われる。つまり、接合方向における挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの重なり部位の大きさ（挿入距離）、および、押圧面５ｅと押圧面６ｅとの間隔をそれぞれ適宜設定することができる。このため、両フランジ部Ｌａ，１Ａの呼び径や設計圧力に応じて肉厚が変更される場合でも、重なり部位の大きさを調整することで、両挟持部材６，５を両フランジ部Ｌａ，１Ａに良好に締付固定することができる。

続いて、両挟持部材６，５の押圧部６Ｂ，５Ｃが第二連結ボルト７Ｂの両側に位置するように補強治具Ｐを両フランジ部Ｌａ，１Ａに径外方向から挿入しつつ、被挿入部６Ａの外面６ａを両フランジ部Ｌａ，１Ａの外周面２ｅ，１ｅの少なくとも一方に当接させる。この状態で、第一押圧部６Ｂの押圧面６ｅを第一フランジ部Ｌａの外側面２ｃに当接させ、且つ、第二押圧部５Ｃの押圧面５ｅを第二フランジ部１Ａの外側面１ｃに当接させるまで、挿入部５Ａおよび被挿入部６Ａを接合方向に引き寄せる。このとき、接触面５ｇが第二連結ボルト７Ｂの頭部７１ａの両辺に接触し、ワッシャ部材７１ｃが収容部５ｈに収容された状態となる。

次いで、締結ボルト８Ａを締付けて本固定する。このとき、締結ボルト８Ａは、両フランジ部Ｌａ，１Ａより径方向外側の位置にあるため、締付作業が容易である。一方、締結ボルト８Ａの締付作業に伴って、両挟持部材６，５が両フランジ部Ｌａ，１Ａに対して相対回転して、両挟持部材６，５が脱落するおそれがある。

しかしながら、本実施形態における補強治具Ｐは、両フランジ部Ｌａ，１Ａの外周面２ｅ，１ｅに対向する外面６ａの端部に当接部６ｈを有するので、当接部６ｈが両フランジ部Ｌａ，１Ａに当接して両挟持部材６，５の回転を阻止することができる。しかも、第二押圧部５Ｃの接触面５ｇが頭部７１ａの両辺に接触しているので、第二連結ボルト７Ｂの締結力が作用して両挟持部材６，５の回転を未然に阻止することができる。その結果、締結ボルト８Ａの締付作業がより一層容易なものとなり、両挟持部材６，５の装着姿勢を安定させることができる。なお、上述した締結ボルト８Ａの仮固定を行わずに、本固定のみとしても良い。

一つの補強治具Ｐが両フランジ部Ｌａ，１Ａに本固定されると、他の補強治具Ｐも同様の作業を繰り返して本固定する。そして、両フランジ部Ｌａ，１Ａの外側面２ｃ，１ｃに対向して配置される第二連結ボルト７Ｂの２箇所に補強治具Ｐを本固定した後、全ての第一連結ボルト７Ａおよび第二連結ボルト７Ｂを本固定して、補強治具Ｐの装着が完了する。このとき、第二連結ボルト７Ｂを高ナット式で構成しているので、締付作業が容易である。また、第二押圧部５Ｃの接触面５ｇが第二連結ボルト７Ｂの頭部７１ａに当接するので、第二ナット７３のみを締め付ければボルト部７１の共回りが防止され、締付作業が効率的である。なお、補強治具Ｐの本固定や第一連結ボルト７Ａおよび第二連結ボルト７Ｂの本固定は、適宜順番を入れ替えても良いし、繰り返し実施しても良い。また、本実施形態では、４箇所の連結ボルト７のうちの２箇所に補強治具Ｐを装着する例を示したが、接合部の必要強度に応じて１箇所や３箇所以上の連結ボルト７に補強治具Ｐを装着しても良い。

このように、両挟持部材６，５の押圧部６Ｂ，５Ｃを両フランジ部Ｌａ，１Ａの外側面２ｃ，１ｃに当接させた状態で、挿入部５Ａが被挿入部６Ａの内部に固定され、挿入部５Ａと被挿入部６Ａとが接合方向で重なった状態となる。このため、両フランジ部Ｌａ，１Ａを径方向に位置ズレさせる剪断力が作用した場合や、両フランジ部Ｌａ，１Ａを軸方向に引き離す引張力が作用して押圧部６Ｂ，５Ｃが開き方向の力を受けた場合でも、締結機構８の締結部位に加えて、挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの重なり部位でもこれらの力を受け止めるので、締結機構８の締結部位に掛かる締結力が低下するのを防止することができる。

また、挿入部５Ａの雌ネジ部５ｄが、締結ボルト８Ａの頭部８ｂに近接した位置に位置することから、雌ネジ部５ｄと締結ボルト８Ａの雄ネジ部８ａとの螺合箇所が、締結ボルト８Ａの頭部８ｂが被挿入部６Ａの上面６ｇと当接する位置に近接する。つまり、接合方向における締結ボルト８Ａの頭部８ｂと当該螺合箇所との距離が比較的小さい。これにより、両フランジ部Ｌａ，１Ａに剪断力や引張力が作用した場合でも、締結ボルト８Ａの伸びや破壊を良好に防止することができる。

また、雌ネジ部５ｄを、筒状内部空間６ｃ内における挿入部５Ａと被挿入部６Ａとの重なり部位に位置させているので、締結ボルト８Ａの長さを比較的短くすることが可能となる。しかも、本実施形態では、両フランジ部Ｌａ，１Ａの外周面２ｅ，１ｅの径方向外側位置において、挿入部５Ａおよび被挿入部６Ａの配設箇所と、締結ボルト８Ａの配設箇所とが同じになる。これにより、両フランジ部Ｌａ，１Ａに装着された補強治具Ｐおよび締結ボルト８Ａの接合方向での寸法や径方向での寸法の何れをも小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。

このように、補強治具Ｐを装着することで、両フランジ部Ｌａ，１Ａの接合部を確実に補強することができる。このとき、第一挟持部材６や第二挟持部材５に二股状の第一押圧部６Ｂや第二押圧部５Ｃを設けることで、両フランジ部Ｌａ，１Ａの外側面２ｃ，１ｃのうち連結ボルト７より径内側部位の空間が狭隘な場合でも、補強治具Ｐを径外方向から容易に装着することができる。しかも、被挿入部６Ａの内面６ｂおよび挿入部５Ａの外面５ａが、第二フランジ部１Ａに近付くほど拡径する台形状に形成されているので、押圧部６Ｂ，５Ｃの押圧面積を広く確保することができる。その結果、補修弁Ｘのフランジ接合部の補強強度が、効果的に高められる。

[補修弁Ｘと分岐管Ｍとの接合部]
図５〜図６および図１０には、補修弁Ｘと分岐管Ｍとの接合部に、補強治具Ｐを装着する実施形態が示される。なお、上述した空気弁Ｌと補修弁Ｘとの接合部に補強治具Ｐを装着する実施形態とは異なる構成のみ説明する。ここで、補修弁Ｘと分岐管Ｍとの関係では、補修弁Ｘを第一筒状部材、分岐管Ｍを第二筒状部材として説明する。

上述した空気弁Ｌと補修弁Ｘとの接合部に、所定の間隔（例えば接合面間隔が１００ｍｍ〜４００ｍｍ）空けて、補修弁Ｘと分岐管Ｍとの接合部が形成されている。図３，図５に示すように、この接合部に装着される補強治具Ｐは、空気弁Ｌと補修弁Ｘとの接合部に装着される補強治具Ｐに対して周方向の位置を約４５度ずらして配置している。つまり、補修弁Ｘで規定される接合面間隔が小さい場合でも、上下に配置される補強治具Ｐが互いに干渉しないので、あらゆる接合面間隔を有するフランジ接合部を補強することが可能となる。なお、上下方向の各補強治具Ｐの周方向の位置を約４５度ずらして配置することに限定されず、例えば３０度ずらして配置しても良く、どのような角度であっても良いし、上下方向の各補強治具Ｐの周方向の位置をずらさなくても良い。

ところで、近年の浅埋設用の補修弁Ｘは、特に接合面間隔が狭い。この場合、補修弁Ｘと分岐管Ｍとの接合部に固定される補強治具Ｐの締結ボルト８Ａの頭部８ｂを、第二フランジ部Ｍａの外側面２ｄ側に配置するのが好ましい。つまり、図２に示す補修弁Ｘと分岐管Ｍとの接合部に固定される補強治具Ｐを上下逆向きに設置することで、締結機構８の頭部８ｂが接合面間隔の空間を占有しないので、補強治具Ｐどうしの干渉を防止することができる。その結果、上下方向の各補強治具Ｐの周方向の位置をずらす必要がなくなると共に、締結機構８の本固定や、連結ボルト７の本固定を、第二フランジ部Ｍａの外側面２ｄ側から作業できるので、効率的である。

図５に示すような接合方向視において、補修弁Ｘと分岐管Ｍとの接合部には、補修弁Ｘの筒本体から径外方向に膨出する複数の膨出部１ｂが周方向に配置されている。また、各膨出部１ｂの間には、複数の第一連結ボルト７Ａが配置されている。このため、第一連結ボルト７Ａと膨出部１ｂとの周方向の間隔が狭く、該間隔に補強治具Ｐを挿入することが困難である。そこで、本実施形態では、第一挟持部材６の第一押圧部６Ｂが、膨出部１ｂの周方向に沿った両側の領域を押圧する構成としている。その結果、補強治具Ｐを両フランジ部１Ｂ，Ｍａの径外方向から挿入した際、第一押圧部６Ｂを十分に挿入することができる。

また、本実施形態では、図６に示すように、連結ボルト７の配置されない部位に第二挟持部材５の第二押圧部５Ｃが配置されている。つまり、補修弁Ｘと分岐管Ｍとの接合部に用いられる補強治具Ｐと同様の補強治具Ｐを使用することで、量産化を図って製造コストを節約している。なお、本実施形態では、補強治具Ｐを連結ボルト７の存在しない部位に装着するので、第二挟持部材５に二股状の第二押圧部５Ｃを形成せずに、単一の第二押圧部５Ｃで構成しても良い。

次に、補強治具Ｐを装着する作業工程について、図１０を用いて簡単に説明する。まず、両フランジ部１Ｂ，Ｍａの接合部にある複数の既設ボルト（不図示）を取外し、第一連結ボルト７Ａに交換して仮締めする。次いで、両フランジ部１Ｂ，Ｍａの外周面１ｆ，２ｆよりも径方向外側の位置で、挿入部５Ａを、被挿入部６Ａの筒状内部空間６ｃに接合方向に沿って挿入する。次いで、締結ボルト８Ａを、接合方向における被挿入部６Ａの外側から挿通孔６ｄを介して筒状内部空間６ｃ内に挿入し、仮固定する。

続いて、膨出部１ｂの両側に第一押圧部６Ｂが位置するように補強治具Ｐを両フランジ部１Ｂ，Ｍａに径外方向から挿入しつつ、被挿入部６Ａの外面６ａを両フランジ部１Ｂ，Ｍａの外周面１ｆ，２ｆの少なくとも一方に当接させる。次いで、締結ボルト８Ａの雄ネジ部８ａを、筒状内部空間６ｃに挿入されている挿入部５Ａの雌ネジ部５ｄに螺合させて、締結ボルト８Ａの頭部８ｂが被挿入部６Ａの上面６ｇに当接するまで、本固定する。このとき、本実施形態においても、第一挟持部材６のうち、両フランジ部１Ｂ，Ｍａの外周面１ｆ，２ｆに対向する外面６ａの端部に当接部６ｈを設けることで、両挟持部材６，５の回転を阻止することができる。なお、二つの第一押圧部６Ｂに挟まれるＵ字状の内周面（ナット収容部６ｆ）を膨出部１ｂの外周形状に沿う形状に構成して、第一押圧部６Ｂの内周面を膨出部１ｂに当接する当接部６ｈとしても良い。この場合、第一挟持部材６の端部に設ける当接部６ｈを省略しても良く、両挟持部材６，５の回転を阻止することが可能である。

一つの補強治具Ｐが両フランジ部１Ｂ，Ｍａに本固定されると、他の補強治具Ｐも同様の作業を繰り返して本固定する。そして、両フランジ部１Ｂ，Ｍａの外側面１ｄ，２ｄの周方向に対向して配置される膨出部１ｂの２箇所に補強治具Ｐを本固定した後、全ての第一連結ボルト７Ａを本固定して、補強治具Ｐの装着が完了する。なお、本実施形態における作用効果は、上述した実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。

以下、本発明に係る別実施形態について、上述した実施形態と異なる構成のみ、図１１〜図１２を用いて説明する。なお、図面の理解を容易にするため、同じ部材には同じ名称および符号を用いて説明する。

［別実施形態１］
図１１に示すように、本実施形態では、第一挟持部材６のフランジ接合部とは反対側の外表面（外面６ａ）に多角形状の突起６１を設けている。両挟持部材６，５をフランジ接合部に挿入して締結機構８で本固定する際、例えばレンチ（不図示）で突起６１を挟持しつつ締結機構８の締結ボルト８Ａを締付ければ、補強治具Ｐの回転を阻止することができる。なお、この突起６１は、締結ボルト８Ａの締付回転方向に対して奥側に位置する側面に設けても良く、レンチ等で挟持できる位置であれば特に限定されない。また、突起６１は多角形状に限定されず、円形状などどのような形状であっても良い。

［別実施形態２］
図１２に示すように、本実施形態では、第一挟持部材６のフランジ接合部とは反対側の外表面に、中央に溝部６２ａを形成した多角形状の突起６２を設けている。フランジ接合部に挿入された複数の補強治具Ｐを締結機構８で仮固定した後、夫々の補強治具Ｐに亘ってチェーンなどで構成される保持部材６３を溝部６２ａに係入し、操作具６４で保持部材６３を手繰り寄せることで補強治具Ｐを径内方向に押圧する。次いで、両挟持部材６，５を締結機構８で本固定すれば、補強治具Ｐの回転を阻止することができる。次いで、保持部材６３を取外せば、複数の補強治具Ｐは、フランジ接合部に対して所望の姿勢で配置される。なお、この保持部材６３を取外さずに設置した状態としても良い。この場合、補強治具Ｐの固定姿勢を長期に亘って維持することができる。

［その他の実施形態］
（１）上述した実施形態では、第一挟持部材６は、被挿入部６Ａと第一押圧部６Ｂとを一体的に構成したが、被挿入部６Ａと第一押圧部６Ｂとを別部材で構成しても良い。この場合、第一押圧部６Ｂを雌ねじ部を有する可動部材で構成し、例えばボルトを螺合することで第一押圧部６Ｂを直動させて、フランジ接合部に両挟持部材６，５を近接させて固定する形態などが想定される。また、第一押圧部６Ｂをくさび部材などで移動させても良く、フランジ接合部に両挟持部材６，５を近接させて固定する方法はどのような形態であっても良い。また、第二挟持部材５の第二押圧部５Ｃを可動部材で構成しても良い。

（２）両挟持部材６，５を締結機構８で本固定する際、補強治具Ｐの回転を阻止する形態として、押圧面６ｅ，５ｅの表面にゴム部材を張り付けて、所望の摩擦抵抗を生じさせる構成としても良い。この場合、補強治具Ｐの回転を阻止しつつ、ゴム部材が押し潰されて両挟持部材６，５のフランジ接合部に対する密着性を高めることができる。

（３）フランジ接合部に装着された複数の両挟持部材６，５の径外方向への移動を規制するバンド部材を、複数の補強治具Ｐに亘って設けても良い。このバンド部材は、第一挟持部材６の上面６ｇに締結ボルト８Ａを収容する貫通孔を形成した平板円環状に構成しても良いし、第一挟持部材６の上面６ｇとフランジ接合部とは反対側の外表面とに亘って断面視Ｌ字状の半環状部材をボルトで結合する構成としても良く、種々の形態が想定される。

（４）上述した実施形態における第一挟持部材６、第二挟持部材５、および締結機構８の構成は、適宜変更することができる。例えば、第二挟持部材５に挿入部５Ａを設け、第一挟持部材６に被挿入部６Ａを設けるように構成したが、第二挟持部材５に被挿入部を設け、第一挟持部材６に挿入部を設ける構成としても良い。この場合、第二挟持部材５は、フランジ接合部の外周面と対向する内表面の周方向に沿った端部に、径内方向に突出して形成される当接部６ｈが形成される。また、第二挟持部材５の挿入部５Ａと第一挟持部材６の被挿入部６Ａとの形状を横断面視において台形状としたが、横断面視で楕円形状や矩形状など、挿入部５Ａと被挿入部６Ａとが挿入された状態で接合方向周りでの相対回転が不能に構成されていればどのような形状であっても良い。また、第一押圧部６Ｂの形状と第二押圧部５Ｃの形状とを同一形状にしても良い。また、締結機構８をボルト・ナット構造にしても良く、特に限定されない。

（５）上述した実施形態におけるフランジ接合部を連結する連結ボルト７は、六角ボルトに限定されず、両ネジボルトや六角穴付きボルト等どのような形態であっても良い。

（６）上述した実施形態では、補修弁Ｘと空気弁Ｌや分岐管Ｍとのフランジ接合部に補強治具Ｐを固定する例を示したが、流体機器どうしや配管どうしのフランジ接合部などに補強治具Ｐを用いることができることは勿論である。また、上述した補修弁Ｘは一例にすぎず、上述した実施形態における補強治具Ｐは様々な補修弁Ｘに対応することができる。

本発明に係る接合部の補強治具は、流体機器内、流体機器と配管、流体機器どうし又は配管どうしの接合部を補強するための治具として利用可能である。

１Ａ 第二フランジ部
１Ｂ 第一フランジ部
１ｂ 膨出部
１ｃ，１ｄ，２ｃ，２ｄ 外側面
１ｅ，１ｆ，２ｅ，２ｆ 外周面
５ 第二挟持部材
５Ａ 挿入部
５Ｃ 第二押圧部
５ｈ 収容部
６ 第一挟持部材
６Ａ 被挿入部
６Ｂ 第一押圧部
６ｈ 当接部
７ 連結ボルト
７１ａ 頭部
７１ｃ ワッシャ部材
７３ ナット
８ 締結機構
Ｌ 空気弁（第一筒状部材）
Ｌａ 第一フランジ部
Ｍ 分岐管（第二筒状部材）
Ｍａ 第二フランジ部
Ｐ 補強治具
Ｘ 補修弁（第一筒状部材または第二筒状部材）

Claims (5)

1. 第一筒状部材の端部から径外方向に突出した第一フランジ部と第二筒状部材の端部から径外方向に突出した第二フランジ部とを連結ボルトで接合した接合部に装着され、
   前記連結ボルトの頭部またはナット、もしくは前記第一筒状部材から径外方向に膨出する膨出部が配置される前記第一フランジ部の外側面を押圧する第一挟持部材と、
   前記第二フランジ部の外側面を押圧する第二挟持部材と、
   前記第一挟持部材と前記第二挟持部材とを、前記第一フランジ部および前記第二フランジ部の接合方向に近接させて固定する締結機構と、を備え、
   前記第一挟持部材は、前記頭部または前記ナット、もしくは前記膨出部の前記第一筒状部材の周方向に沿った両側の領域を押圧する二つの第一押圧部を有し、
   前記第一挟持部材または前記第二挟持部材には、前記第一筒状部材および前記第二筒状部材の少なくとも一方と当接可能な当接部が形成される接合部の補強治具。
2. 前記当接部は、前記第一挟持部材または前記第二挟持部材のうち、前記第一フランジ部および前記第二フランジ部の少なくとも一方の外周面と対向する内表面の周方向に沿った少なくとも一方の端部に、径内方向に突出して形成され、前記第一フランジ部および前記第二フランジ部の少なくとも一方と当接する請求項１に記載の接合部の補強治具。
3. 前記第二挟持部材は、前記第二フランジ部に配置される前記連結ボルトの頭部またはナットの周方向に沿った両側の領域を押圧する二つの第二押圧部を有し、
   前記二つの第二押圧部は、多角形状に形成された前記頭部または前記ナットの一辺に対向する面を、前記一辺に沿った形状に構成している請求項１又は２に記載の接合部の補強治具。
4. 前記二つの第二押圧部には、前記頭部または前記ナットと前記第二フランジ部の外側面との間に介在するワッシャ部材を収容する収容部が切欠き形成されている請求項３に記載の接合部の補強治具。
5. 前記第一フランジ部の外周面よりも径外方向の位置において、前記第一挟持部材および前記第二挟持部材のうち、いずれか一方に挿入部が形成され、いずれか他方に前記接合方向に沿って前記挿入部を内部に受け入れる被挿入部が形成され、
   前記締結機構は、前記挿入部と前記被挿入部とを前記接合方向に引き寄せて固定し、
   前記挿入部と前記被挿入部とは、前記接合方向と垂直な断面が、前記第一フランジ部に近付くほど拡径する台形状に形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の接合部の補強治具。

Images