特開 2024-104436 軸接続構造および軸装着方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024104436

(43)【公開日】2024-08-05

(54)【発明の名称】軸接続構造および軸装着方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 41/06 20060101AFI20240729BHJP

   F16L 55/00 20060101ALI20240729BHJP

   F16D 1/02 20060101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

F16L41/06

F16L55/00 C

F16D1/02 120

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023008637

(22)【出願日】2023-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】396020361

【氏名又は名称】株式会社水道技術開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】各務 修爾

(72)【発明者】

【氏名】山本 大介

(72)【発明者】

【氏名】杉本 翔太

【テーマコード（参考）】

3H019

【Ｆターム（参考）】

3H019CA01

3H019CB01

3H019CB02

(57)【要約】

【課題】流体管に対して作業を行う作業装置において、駆動軸に容易に接続し得る軸接続構造が求められる。
【解決手段】流体管に対して作業を行う作業装置と、作業装置に回転駆動力を伝えるように筒状フレーム６に回転自在に収容された駆動軸７とを備えている。作業装置は、駆動軸７の先端部７ａが係合可能な係合部４８ａを上端に形成した入力軸４８と、当該入力軸４８が内部空間に配置されたジョイント筒５２と、を有し、係合部４８ａに駆動軸７の先端部７ａを係合させた状態で、筒状フレーム６の下端と、ジョイント筒５２の上端とを連結する連結機構Ｇを備えた。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体管に対して作業を行う作業装置と、
前記作業装置に回転駆動力を伝えるように筒状フレームに回転自在に収容された駆動軸と、を備え、
前記作業装置は、前記駆動軸の先端部が係合可能な係合部が上端に形成された入力軸と、当該入力軸が内部空間に配置されたジョイント筒と、を有し、
前記係合部に前記駆動軸の前記先端部を係合させた状態で、前記筒状フレームの下端と、前記ジョイント筒の上端とを連結する連結機構を備えた軸接続構造。

【請求項2】

前記ジョイント筒は、上端において径方向外方に張り出す連結プレートを有し、
前記筒状フレームには、下端の外周に係合溝が形成されており、
前記連結機構は、前記係合溝に嵌まり込むように周方向で複数に分割された分割リングと、前記係合溝に嵌まり込んだ複数の前記分割リングの上面に接触した状態で前記連結プレートに固定される固定体と、を有している請求項１に記載の軸接続構造。

【請求項3】

前記固定体が、前記分割リングの前記上面に重なる円環状の領域を２分割した半円状の２部材を周方向での端部で開閉自在に連結して構成されており、
前記２部材を閉じ状態に設定することで、前記固定体が前記分割リングの前記上面に重なる位置に配置される請求項２に記載の軸接続構造。

【請求項4】

前記分割リングの前記上面には、半径方向の中心側に膨らむ球面状の受圧面が形成されている請求項２に記載の軸接続構造。

【請求項5】

請求項２～４の何れか一項に記載の軸接続構造を備えた軸装着方法であって、
前記筒状フレームの前記係合溝に前記分割リングを装着する分割リング装着工程と、
前記駆動軸の前記先端部を前記入力軸の前記係合部に係合させる軸係合工程と、
前記固定体を前記分割リングの前記上面に接触させた状態で前記固定体を前記連結プレートに固定する軸固定工程と、を含む軸装着方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体管に対して作業を行う作業装置に駆動力等を伝える軸を接続する軸接続構造及び作業装置に軸を接続する軸装着方法に関する。

【背景技術】

【0002】

不断流状態の既設管を切断する作業を例に挙げると、特許文献１には、既設管の一部を切断する切断装置（作業を行う作業装置）に対して回転伝動軸から駆動力を伝える構成が記載されている。

【0003】

特許文献１では、回転伝動軸が筒状の搬送支持軸に内装され、回転伝動軸から切断装置に駆動回転力を伝えて既設管の切断を行った後に、搬送支持軸を引き上げることにより切断装置とともに、切断された既設管の一部を上方に移動させ、切断装置と切断された既設管の除去を可能にしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１４３８１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載される装置（この文献では既設管用切断除去設備）は、ハウジングの下側作業空間に切断装置が収容され、この上方に上側作業空間が配置され、これらの中間に作業用仕切弁が配置されている。

【0006】

このような構成から、例えば、ハウジングの下側作業空間に収容された切断装置に回転伝動軸を接続し、搬送支持軸の下端を連結する作業は人為的に行わねばならず、例えば、フランジを接合してボルトで固定する構成では作業に時間が掛かるため、作業の軽減が求められる。

【0007】

このような理由から、流体管に対して作業を行う作業装置において、駆動軸に容易に接続し得る軸接続構造が求められる。更に、この軸接続構造を用いた接続を容易に行う軸装着方法も求められる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る軸接続構造の特徴構成は、流体管に対して作業を行う作業装置と、前記作業装置に回転駆動力を伝えるように筒状フレームに回転自在に収容された駆動軸と、を備え、前記作業装置は、前記駆動軸の先端部が係合可能な係合部が上端に形成された入力軸と、当該入力軸が内部空間に配置されたジョイント筒と、を有し、前記係合部に前記駆動軸の前記先端部を係合させた状態で、前記筒状フレームの下端と、前記ジョイント筒の上端とを連結する連結機構を備えた点にある。

【0009】

この構成によると、入力軸の上端の係合部に駆動軸の先端部を係合させることにより駆動軸の回転駆動力を入力軸に伝えることが可能となる。また、入力軸の上端の係合部に駆動軸の先端部が係合する状態において、筒状フレームの下端と、ジョイント筒の上端を連結機構で連結することにより筒状フレームをジョイント筒の上端に連結固定することが可能となる。従って、流体管に作業を行う作業装置に対して、筒状フレームに収容された駆動軸を容易に接続し、筒状フレームを作業装置に容易に接続し得る軸接続構造が得られた。

【0010】

他の構成として、前記ジョイント筒は、上端において径方向外方に張り出す連結プレートを有し、前記筒状フレームには、下端の外周に係合溝が形成されており、前記連結機構は、前記係合溝に嵌まり込むように周方向で複数に分割された分割リングと、前記係合溝に嵌まり込んだ複数の前記分割リングの上面に接触した状態で前記連結プレートに固定される固定体と、を有しても良い。

【0011】

これによると、係合溝に対し複数の分割リングを嵌め込むことで、筒状フレームの下端に径方向外方に突出する状態で分割リングを備えることが可能となる。この分割リングを連結プレートの上面近くに配置し、分割リングの上面に固定体を接触させる状態で配置して連結プレートに固定することにより、筒状フレームの抜け止め状態で固定できる。

【0012】

他の構成として、前記固定体が、前記分割リングの前記上面に重なる円環状の領域を２分割した半円状の２部材を周方向での端部で開閉自在に連結して構成されており、前記２部材を閉じ状態に設定することで、前記固定体が前記分割リングの前記上面に重なる位置に配置されても良い。

【0013】

これによると、例えば、筒状フレームに備えた分割リングの上面が、連結プレートの上面より少し上側に突出する位置にあるように筒状フレームの上下方向の位置を設定した後に、固定体を構成する２部材を閉じ状態に設定することにより分割リングの上面の全周に固定体が接触する。これにより、固定体をジョイント筒に載置した状態で筒状フレームの強固な固定が可能となるため、作業負荷の軽減に資する。

【0014】

他の構成として、前記分割リングの前記上面には、半径方向の中心側に膨らむ球面状の受圧面が形成されても良い。

【0015】

これによると、固定体を閉じ状態に設定した場合には、固定体の下面側が分割リングの球面状の受圧面に接触する状態を容易に作り出し、筒状フレームの安定的な固定を可能にする。

【0016】

本発明に係る軸装着方法の特徴構成は、軸接続構造を備えた軸装着方法であって、前記筒状フレームの前記係合溝に前記分割リングを装着する分割リング装着工程と、前記駆動軸の前記先端部を前記入力軸の前記係合部に係合させる軸係合工程と、前記固定体を前記分割リングの前記上面に接触させた状態で前記固定体を前記連結プレートに固定する軸固定工程と、を含んでも良い。

【0017】

この構成によると、分割リング装着工程において筒状フレームの係合溝に分割リングを係合させ、次に、軸係合工程において駆動軸の先端部を入力軸の前記係合部に係合させ、軸固定工程において分割リングの上面に固定体を接触させた状態で、固定体を連結プレートに固定する。これにより、作業負荷を軽減しながら筒状フレームの下端をジョイント筒の連結プレートに固定できる。従って、軸接続構造を用いた接続を容易に行う軸接続方法が構成された。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】管路作業装置の断面図である。

【図2】切断機構の構成を示す下部ハウジングの断面図である。

【図3】切断機構を持ち上げた状態の管路作業装置の断面図である。

【図4】下部ハウジングに開閉弁を送り込んだ状態の管路作業装置の断面図である。

【図5】開閉弁を水道管に接続した状態の図である。

【図6】弁箱から弁蓋を分離した状態を示す側面図である。

【図7】弁箱と弁蓋とを連結した状態の平面図である。

【図8】弁蓋の縦断側面図である。

【図9】弁箱と弁蓋とを重ね合わせトラックの荷台に積載した状態の側面図である。

【図10】弁箱と弁蓋とを重ね合わせトラックの荷台に積載した状態の後面図である。

【図11】ジョイント筒の部位に連結する駆動軸ユニットを示す断面図である。

【図12】分離状態のジョイント筒の部位と駆動軸ユニットとを示す断面図である。

【図13】閉じた状態の固定体を示す平面図である。

【図14】軸装着方法の複数の工程を示す図である。

【図15】仕切弁の設置方法の複数の工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１に示すように、不断流状態の既設管（流体管）としての水道管１を収容する下部ハウジングＨａと、仕切弁Ｖと、上部ハウジングＨｂと、を連結して管路作業装置Ａが構成されている。

【0020】

管路作業装置Ａは、下部ハウジングＨａの内部で水道管１の外周に切断機構Ｄ（作業装置の一例）が備えられる。この管路作業装置Ａは、上部ハウジングＨｂから下部ハウジングＨａに亘る領域に駆動軸ユニットＥが配置される。仕切弁Ｖは、内部の弁体２３が図１に示される開放位置に操作されることで、下部ハウジングＨａと上部ハウジングＨｂとを連通させる。これに対し弁体２３を図３に示す閉塞位置に設定することで下部ハウジングＨａと上部ハウジングＨｂとの間での水の流れを遮断する。

【0021】

この管路作業装置Ａは、切断機構Ｄによって水道管１の一部を切断し、切断箇所にバタフライ型の開閉弁２を新たに装着する施工を実現する。

【0022】

図１１、図１２に示すように、駆動軸ユニットＥは、筒状フレーム６と、この筒状フレーム６に内装される駆動軸７とを備えている。また、図１、図３に示すように、筒状フレーム６のうち上部ハウジングＨｂの外部の上端に吊上アーム８を備えている。駆動軸７の上端に駆動軸７を駆動回転する電動モータ９を備えている。

【0023】

〔作業順序の概要〕
管路作業装置Ａを用いる場合には、作業者によって施工を可能にする準備作業が行われる。この準備作業では、図１に示すように地面の掘削により埋設された水道管１を露出させる作業空間Ｔが形成される。この作業空間Ｔは、底壁にコンクリート面が形成し、水道管１のうち切断領域の外方にコンクリート製の支持壁Ｔａが形成される。

【0024】

準備作業では、作業者が水道管１の作業対象領域の外面の錆や付着物等を取り除き、水道管１の外面を平滑な外面に仕上げる。更に、作業者が、水道管１の作業対象領域に切断機構Ｄを装着し、継輪３を装着する。

【0025】

この後に、作業者が、クレーンを用いて下部ハウジングＨａと、上部ハウジングＨｂと、仕切弁Ｖと、駆動軸ユニットＥを図１に示すように配置し、連結機構Ｇにより連結する。これにより、管路作業装置Ａのセットアップが完了する。

【0026】

このセットアップのうち、仕切弁Ｖの詳細、この仕切弁Ｖを備える作業形態、及び、駆動軸ユニットＥ、連結機構Ｇの詳細は後述する。

【0027】

管路作業装置Ａのセットアップが完了した後に、電動モータ９の駆動により切断機構Ｄによって水道管１の一部が切断される。この後、駆動軸ユニットＥの筒状フレーム６を上方に持ち上げ、図３に示すように、切断機構Ｄと共に切断された水道管１の一部が上部ハウジングＨｂの内部に吊り上げられる。尚、筒状フレーム６を持ち上げる作業は、吊上アーム８に備えたワイヤ（図示せず）をクレーン（図示せず）によって引き上げることにより行われる。

【0028】

次に、仕切弁Ｖを閉じ、上部ハウジングＨｂの蓋状体１６を開放し、上部ハウジングＨｂの内部から切断機構Ｄと切断された水道管１の一部とが取り出される。次に、駆動軸ユニットＥの筒状フレーム６の下端に開閉弁２が連結され、上部ハウジングＨｂが閉塞される。

【0029】

これに続いて、仕切弁Ｖが開放され、クレーンによって筒状フレーム６を下降させることにより、図４に示すように、開閉弁２が下部ハウジングＨａの内部に送り込まれ、水道管１に接続される。

【0030】

特に、開閉弁２を水道管１に接続する場合には、水道管１の切断箇所の断面と、開閉弁２の接続管２ａの断面とを同軸芯にセットした状態で、図５に示すように両側の継輪３の人為的な押込み操作により（押輪４を併せて用いても良い）、継輪３を水道管１から接続管に亘る領域に配置される。尚、この継輪３の操作は、端部プレート１３の外部から行われる。

【0031】

このように開閉弁２の装着が完了した後に、上部ハウジングＨｂ、仕切弁Ｖ、下部ハウジングＨａを取り外し、開閉弁２の管理に必要な処理を行い、施工が完了する。

【0032】

〔管路作業装置：ケース〕
図１、図２に示すように、下部ハウジングＨａは、半円筒状の下フレーム１１と、延出部１２ａを有する筒状の上フレーム１２と、一対の端部プレート１３とを有する。延出部１２ａは、上下方向に延出する筒状であり、この延出部１２ａの上端に上フレームフランジ１２ｆ（図６も参照）を備えている。

【0033】

端部プレート１３は、半割状のプレート部材を組み合わせることにより、水道管１を抱き込む形態で配置される。下部ハウジングＨａは、一対の端部プレート１３を抱き込むように、下フレーム１１と上フレーム１２とを配置し、複数のボルトで締結される。これにより、下部ハウジングＨａは、水道管１の切断領域の外部に水密空間が形成される。

【0034】

図１、図３に示すように、上部ハウジングＨｂは、筒状体１５と、上端の蓋状体１６とを有する。筒状体１５は、上下に貫通する筒状であり、図６に示すように下端に筒状体フランジ１５ｆ（図６を参照）を備えている。

【0035】

また、蓋状体１６の上端部には、前述した駆動軸ユニットＥがシール状態で上下方向に貫通するスリーブ１７を備えている。

【0036】

〔管路作業装置：仕切弁〕
図６～図８に示すように、仕切弁Ｖは、弁箱２１と、弁蓋２２と、弁体２３とを有する。弁箱２１は、下部ハウジングＨａと上部ハウジングＨｂとに連通する空間に配置される。

【0037】

弁箱２１と弁蓋２２とは、弁体２３の移動方向（水平方向）に隣接配置され、夫々が分離自在に連結される。また、弁箱２１と弁蓋２２とは、ケース状であり、連結状態で弁体２３の移動方向に沿って内部空間が連通する。

【0038】

弁箱２１は、下面に下面フランジ２１ｆが形成され、上面に上面フランジ２１ｇが形成されている。特に、下面フランジ２１ｆが下部ハウジングＨａの上フレームフランジ１２ｆに複数の連結ボルトで連結し、上面フランジ２１ｇが上部ハウジングＨｂの筒状体フランジ１５ｆに複数の連結ボルトで連結することにより、弁箱２１は、下部ハウジングＨａと上部ハウジングＨｂとの間に固定される。

【0039】

弁箱２１のうち、弁蓋２２に隣接する部位に形成された開口を取り囲む領域に弁箱フランジ２５が形成されている。弁蓋２２のうち、弁箱２１に隣接する部位に形成された開口を取り囲む領域に弁蓋フランジ２６が形成されている。このような構成から、弁箱フランジ２５と弁蓋フランジ２６とを密着させ複数の連結ボルトで連結することにより弁箱２１と弁蓋２２とが一体化する。

【0040】

図２、図８に示すように、弁体２３は平坦なプレート状で、下面に補強フレームを有している。この弁体２３は、複数のローラ２７を回転自在に備え、弁箱２１の内部と弁蓋２２の内部とに、複数のレール２８を備えている。これにより、弁体２３の移動時には、ローラ２７がレール２８にガイドされることで円滑な移動を可能にする。尚、弁箱２１の内部と弁蓋２２の内部とのレール２８は分割され、同一直線上に配置されている。

【0041】

弁蓋２２は、弁体２３をネジ式に移動させる操作軸３０を内部に収容している。この操作軸３０は、外端側（弁箱２１と反対側）の第１軸受３１と、内端側の第２軸受３２とによって回転自在に支持されている。

【0042】

図６、図９に示すように、弁蓋２２の上面に電動型のシフトモータ３３と、このシフトモータで駆動される駆動スプロケット３４とを有する駆動機構Ｓを備えている。操作軸３０のうち、第１軸受３１より外端側に受動スプロケット３５を備え、駆動スプロケット３４と受動スプロケット３５とに亘って駆動チェーン３６が巻回されている。

【0043】

図８に示すように、弁体２３は、操作軸３０に螺合するナット３７を備えている。これにより、シフトモータ３３が駆動され、操作軸３０が駆動回転することにより、ナット３７と一体的に弁体２３を移動させる。

【0044】

仕切弁Ｖは、サポート板３８の延出端に第２軸受３２が固定され、サポート板３８の延出端が弁箱２１の内部に位置するように、サポート板３８の長さが設定され、このサポート板３８の基端部分を弁蓋２２の内部に固定している。

【0045】

サポート板３８と、第２軸受３２とで弁棒垂れ防止構造Ｋを構成している。つまり、操作軸３０を弁棒と称することもあり、弁箱２１と弁蓋２２とを連結する際に、弁棒垂れ防止構造Ｋが弁棒（操作軸３０）の垂れ下がり抑制する。

【0046】

例えば、第２軸受３２を、弁箱２１の内部に備える構成を想定すると、弁箱２１と弁蓋２２とを連結する際に、操作軸３０の内端を第２軸受３２に支持する作業を必要とする。前述したように操作軸３０の端部が垂れ下がることもあり、手間を要する。これに対し、弁棒垂れ防止構造Ｋを備えることにより、仕切弁Ｖの組み立てに要する手間を省き作業時間の短縮を可能にする。

【0047】

これにより、操作軸３０の弁箱側の端部を、弁箱２１に備えた軸受に支持する構成のように、弁箱２１と弁蓋２２との連結時に操作軸３０の弁箱側の端部を弁箱２１の内部において、弁箱２１に備えた軸受に支持する作業を行わないで済む。

【0048】

更に、操作軸３０の軸長を、弁蓋２２の内部において操作軸３０の軸方向に沿う空間長より長くすることが可能となり、弁体２３を弁蓋２２の内部空間より大きいストロークで移動させることも可能となる。

【0049】

〔管路作業装置：仕切弁の設置方法〕
仕切弁Ｖの設置方法は、図９、図１５に示すように、運搬工程（Ｑ１）と仕切弁作製工程（Ｑ２）と仕切弁設置工程（Ｑ３）とを、この順序で行うこと仕切弁Ｖの設置を実現する。

【0050】

運搬工程（Ｑ１）は、弁箱２１と弁蓋２２とに分離された仕切弁Ｖを、弁箱２１と弁蓋２２とを重ね合わせて連結ボルト２９で連結し、トラックＢの荷台等に積載した状態で運搬する。

【0051】

仕切弁作製工程（Ｑ２）は、運搬工程（Ｑ１）で運搬された弁箱２１及び弁蓋２２を弁箱フランジ２５と弁蓋フランジ２６とを連結して現場で組み付けて仕切弁Ｖを作製する。仕切弁設置工程（Ｑ３）は、仕切弁作製工程（Ｑ２）で作製された仕切弁Ｖをクレーンで吊り下げて下部ハウジングＨａ（既設管収容部）の上端に設置する。

【0052】

特に、運搬工程（Ｑ１）では、仕切弁Ｖを、弁箱２１と弁蓋２２とに分離し、弁箱２１と弁蓋２２とを重ね合わせ、複数の連結ボルト２９で連結し、トラックＢの荷台に積載して運搬する。

【0053】

弁蓋２２の上面に駆動機構Ｓ（シフトモータ３３等）を備えているため、トラックＢの荷台に弁箱２１を配置し、この上に弁蓋２２を配置するように積載の順序を決めることにより、重ね合わせの順序に無理がない。

【0054】

また、弁箱２１と弁蓋２２とは、幅方向の寸法（弁体２３の移動方向に直交する方向）が略等しい。このため、図１０に示すように、この幅方向を、トラックＢの前後方向に沿わせるようにトラックＢの荷台に重ねる方法を設定するより、弁箱２１と弁蓋２２との一方がトラックＢの前後方向に突出することがない。

【0055】

更に、弁箱２１と弁蓋２２とを重ね合わせ状態に維持するように、弁箱２１と弁蓋２２とをボルトによって連結する方法を設定することにより、弁箱２１と弁蓋２２との位置ズレ抑制した状態（１部品とした状態）で、トラックＢでの運搬を可能にする。

【0056】

仕切弁作製工程（Ｑ２）では、仕切弁Ｖとして機能するように弁箱２１と弁蓋２２とを水平方向に組み立てることになる。この後、仕切弁設置工程（Ｑ３）では、仕切弁作製工程（Ｑ２）で作製された仕切弁Ｖを図９に示す下部ハウジングＨａの上フレーム１２に載置し、上フレームフランジ１２ｆにおいて、弁箱２１の下面フランジ２１ｆと連結される。

【0057】

〔管路作業装置：切断機構〕
図２に示すように、切断機構Ｄは、上下の２部材を連結した構造（連結構造は図示していない）の機構本体４１と、一対のホイール４２と、ホイール４２に備えた複数のバイト４３と、機構本体４１の上面に備えたギヤケース４４とを有する。

【0058】

ギヤケース４４は、一対の出力スプロケット４５を有し、この一対の出力スプロケット４５は、回転力をホイール４２の外周のホイールスプロケット４２ａに巻回する伝動チェーン４６に駆動力を伝える。

【0059】

一対のホイール４２は、２分割された部材の連結により円環状に形成され、水道管１の中心と同一の中心軸の周りを回転するように機構本体４１に支持される。複数のバイト４３は、水道管１の中心に向けて突出付勢状態でホイール４２に支持される。

【0060】

図１１、図１２に示すように、ギヤケース４４は、上面に縦向きの軸状の筒ブロック４７を備え、これに回転自在に入力軸４８が支持される。入力軸４８は、上端に凹状の係合部４８ａが形成されている。これに対応して、駆動軸７は、下端に下に向けて凸状となる先端部７ａを備えている。この構成から、係合部４８ａに先端部７ａが係合することにより、駆動軸７の駆動力が入力軸４８に伝動される。

【0061】

ギヤケース４４は、ベベルギヤ機構４９を内蔵している。ギヤケース４４は、横向きに貫通する出力軸５０を有し、この出力軸５０は、前述した出力スプロケット４５を両端に備えている。ベベルギヤ機構４９は、入力軸４８の下端の入力ギヤ４９ａと、出力軸５０の中央の出力ギヤ４９ｂとで減速ギヤとして構成されている。

【0062】

〔管路作業装置：駆動軸ユニットの構成〕
図１１、図１２に示すように、筒ブロック４７は、上端にジョイント筒５２が螺合固定されている。ジョイント筒５２は、径方向外方に張り出す連結プレート５３を上端に備えている。この連結プレート５３は、ジョイント筒５２の内部空間に連通するように環状で、中央位置に嵌合凹部５４が形成されている。また、ジョイント筒５２の上端には、嵌合凹部５４と等しい内径の嵌合空間５２ａが形成されている。

【0063】

駆動軸ユニットＥは、前述したように筒状フレーム６と、この筒状フレーム６に内装される駆動軸７とを備えている。筒状フレーム６は、駆動軸７の外周に接触する状態で回転自在に支持する軸受部５５を下端に備えている。

【0064】

軸受部５５は、駆動軸７の長手方向に沿う接触部位が、筒状フレーム６の半径方向の中心側に緩やかに膨らむ接触部５５ａを有している。この接触部５５ａの内面は、滑らかであり、この接触部５５ａの下に連なる内面にオイルレスブッシュ５６を備えている。

【0065】

軸受部５５のうち、筒状フレーム６に露出する部位の外周に係合溝５５ｂと、保持溝５５ｃとが形成されている。この係合溝５５ｂに、分割リング５７が嵌め込み固定される。

【0066】

分割リング５７は、係合溝５５ｂに密嵌合する内径の環状部材を、周方向で複数（実施形態では２つ）分割した半円形状の２部材をボルトで連結した構造を有している。この分割リング５７は、連結状体で嵌合凹部５４に密嵌合する円形の外周を有し、上面には半径方向の中心側に膨らむ球面状する受圧面５７ａが形成されている。分割リング５７は、外周部の下面から下方に突出する環状嵌合体５７ｂを備えている。

【0067】

この２部材を係合溝５５ｂに嵌め込んだ状態で連結することにより、分割リング５７が筒状フレーム６の長手方向に移動不能に支持される。

【0068】

〔管路作業装置：連結機構〕
連結プレート５３は、筒状フレーム６を連結する連結機構Ｇを備えている。図１１、図１２に示すように、連結機構Ｇは、支軸６１を中心に開閉自在な一対の固定体６０と、筒状フレーム６の下端の分割リング５７とを備えている。

【0069】

図１３に示すように、一対の固定体６０は、円環状の領域を２分割した半円形状に形成され、夫々の固定体６０を夫々の周方向での端部を支軸６１で開閉自在に連結プレート５３に固定されている。分割リング５７は、先に説明したように、筒状フレーム６の下端の軸受部５５の外周に嵌め込まれている。

【0070】

一対の固定体６０は、図１３に示す閉じ状態で分割リング５７の受圧面５７ａに圧着する圧着面６０ａ（図１２を参照）を備えている。また、一対の固定体６０は、夫々の揺動端に連結片６２を備え、夫々の上面に複数の保持ブラケット６３を備えている。

【0071】

一対の連結片６２は、一対の固定体６０が閉じた状態で重なり合う位置に貫通孔が形成されている。これにより、図１３に示すように、貫通孔に締結ボルト６２ａを挿通し、ナットとの螺合により一対の固定体６０が閉じ姿勢に維持される。

【0072】

また、保持ブラケット６３は、一対の固定体６０が閉じた状態で筒状フレーム６の半径方向に貫通するネジ孔が、保持溝５５ｃに対応する位置に形成されている。これにより、一対の固定体６０が閉じた状態で、図１１に示すように、保持ブラケット６３のネジ孔に保持ボルト６３ａを螺合させることにより、保持ボルト６３ａの先端を保持溝５５ｃに係合させ固定体６０の上下方向での位置と相対回転を保持する。

【0073】

連結プレート５３は周方向に複数の貫通孔が形成されている。一対の固定体６０は、閉じ姿勢にある状態で連結プレート５３に形成された複数の貫通孔に重なる位置に貫通孔が形成されている。

【0074】

これにより、図１２に示すように、一対の固定体６０は、閉じ状態で固定体６０の貫通孔と、連結プレート５３の貫通孔とに固定ボルト６５を挿通しナットで連結することにより連結プレート５３に固定される。

【0075】

〔軸装着方法〕
軸装着方法は、図１４に示すように、筒状フレーム６の係合溝５５ｂに分割リング５７を装着する装着工程（Ｐ１）と、駆動軸ユニットＥを下降させ駆動軸７の先端部７ａを入力軸４８の係合部４８ａに係合させる軸係合工程（Ｐ２）と、固定体６０を分割リング５７の上面の受圧面５７ａに圧接させる軸固定工程（Ｐ３）とを、この順序で行うことにより、軸装着を完了できる。尚、装着工程（Ｐ１）では、分割リング５７が筒状フレーム６の嵌合凹部５４に密嵌合するだけでなく、環状嵌合体５７ｂが、軸受部５５下端の外周に密着する。

【0076】

この軸装着工程では、係合工程（Ｐ２）において駆動軸ユニットＥを下降させた際に、図１１に示すように分割リング５７の下端部が連結プレート５３の中央の嵌合凹部５４に嵌まり込み、環状嵌合体５７ｂが、ジョイント筒５２の上部の嵌合空間５２ａに嵌まり込むことで、分割リング５７の下側への移動が規制され、これと共に、筒状フレーム６の下端への移動が規制される。

【0077】

この状態で、軸固定工程（Ｐ３）で一対の固定体６０を閉じ、固定体６０を閉じ状態に維持することにより、分割リング５７の上面の受圧面５７ａに、固定体６０の下面の圧着面６０ａが接触する状態に達し、筒状フレーム６の上側への移動が規制される。また、この軸装着工程（Ｐ３）では、一対の固定体６０は、閉じ状態で固定体６０の貫通孔と、連結プレート５３の貫通孔とに固定ボルト６５を挿通しナットで連結することにより連結プレート５３に固定され、強固な固定が実現する。

【0078】

連結操作は、切断機構Ｄが配置され、下部ハウジングＨａと、上部ハウジングＨｂと、仕切弁Ｖとがセットアップされた状態で連結操作が行われる。この連結操作では、連結機構Ｇの人為的な操作により、ジョイント筒５２の上面に駆動軸ユニットＥの下端が連結される。

【0079】

この軸装着方法は、分割リング５７は、セットアップ以前に、筒状フレーム６の下端の軸受部５５の係合溝５５ｂに分割リング５７を嵌合状態で装着される（装着工程（Ｐ１））。また、一対の固定体６０は開いた状態で連結プレート５３に備えられる。

【0080】

次に、図１２に示すように、駆動軸ユニットＥを下降させることにより、入力軸４８の係合部４８ａに駆動軸７の先端部７ａを嵌合連結させる（軸係合工程（Ｐ２））。

【0081】

このように、駆動軸ユニットＥを下降させることにより、図１１に示すように、連結プレート５３の嵌合凹部５４に分割リング５７の外周が嵌まり込み、環状嵌合体５７ｂが、ジョイント筒５２の上部の嵌合空間５２ａに嵌まり込み、筒状フレーム６とジョイント筒５２とが同軸芯上に配置される。

【0082】

更に、一対の固定体６０を閉じる操作が行われ、一対の連結片６２を締結ボルト６２ａで連結し、固定体６０と連結プレート５３とを固定ボルト６５で連結し、保持ブラケット６３のネジ孔に螺合させた保持ボルト６３ａの突出端を保持溝５５ｃに係合させる操作が行われる。

【0083】

これにより、筒状フレーム６は、連結プレート５３に強固に固定される。この固定状態では、固定体６０の圧着面６０ａが、分割リング５７の受圧面５７ａに圧接することにより高い軸芯精度での連結が実現する（軸固定工程（Ｐ３））。

【0084】

また、軸受部５５の内面の接触部５５ａが筒状フレーム６の半径方向の中心側に緩やかに膨らむ形状であるため、駆動軸７の回転時のブレ防止ができる。また、外力の作用によって筒状フレーム６が緩やかに湾曲する場合でも、駆動軸７に曲げ方向に強い力を作用させることなく駆動力を伝える伝動を実現する。

【0085】

〔実施形態の作用効果〕
このように、管路作業装置Ａは、不断流状態の水道管１の一部を除去し、除去した部位に開閉弁２を装着する施工を実現する。

【0086】

仕切弁Ｖは、弁箱２１と弁蓋２２と弁体２３とを有し、弁箱２１と、弁蓋２２とは分離と、連結とを行える構成である。この仕切弁Ｖは、ネジ式の操作軸３０によって弁体２３を開放位置と閉塞位置とに移動自在にさせる構成であり、この操作軸３０の内端側（弁箱側の端部）を支持する第２軸受３２を、サポート板３８の延出端に支持し、このサポート板３８の基端を弁蓋２２の内部に支持している。

【0087】

これにより、弁体２３の作動方向での弁蓋２２の長さを拡大することなく、操作軸３０の軸長を長くし弁体２３を大きいストロークでの作動を可能にしている。例えば、第２軸受３２を、弁箱２１の内部に備える構成を想定すると、弁箱２１と弁蓋２２とを連結する際に、操作軸３０の内端を第２軸受３２に支持する作業を必要とし、手間を要することになるが、本構成によると仕切弁Ｖの組み立てに要する手間を省き作業時間の短縮を可能にする。

【0088】

また、仕切弁Ｖを、弁箱２１と弁蓋２２とに分離して移動する場合にトラックＢの荷台に積載して運搬する場合に、積載の順序、積載時の姿勢、積載状態で弁箱２１と弁蓋２２とを連結して一体化することにより運搬を容易にする。

【0089】

駆動軸ユニットＥを、切断機構Ｄに連係するために、駆動軸ユニットＥを下降させることにより切断機構Ｄのジョイント筒５２の内部空間の入力軸４８の係合部４８ａに駆動軸７の下端の先端部７ａを嵌合連結させ、筒状フレーム６とジョイント筒５２とを同軸芯上に配置できる。

【0090】

更に、連結機構Ｇが、開閉自在な一対の固定体６０と、筒状フレーム６の下端の分割リング５７とを備えて構成されている。これにより、駆動軸ユニットＥを下降させ、一対の固定体６０を閉じることで、分割リング５７の受圧面５７ａに固定体６０の圧着面６０ａが接触して圧力を作用させ、筒状フレーム６とジョイント筒５２との確実な連結が実現する。

【0091】

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

【0092】

（ａ）固定体６０を径方向に直線的に移動するように連結プレート５３の上面に支持する。また、複数の固定体６０を直線的に移動させるために固定体６０、あるいは、連結プレート５３に直線状の長孔を形成し、この長孔に固定ボルト６５を挿通するように構成することも考えられる。

【0093】

（ｂ）固定体６０は２つに限るものでなく３つ以上であっても良い。

【0094】

（ｃ）分割リング５７の分割数は２つに限るものではなく３つ以上であっても良い。

【0095】

（ｄ）軸受部５５の外面に係合溝５５ｂを形成する構成に代えて、筒状フレーム６の下端部の外面に係合溝５５ｂを形成し、この係合溝５５ｂに分割リング５７を装着する構成を採用する。

【0096】

（ｅ）分割リング５７を用いる構成に代えて、例えば、筒状フレーム６の下端部の外周に外方に突出する突出部を形成し、この突出部の上面に固定体６０を接触させるように構成することも可能である。

【0097】

（ｅ）連結機構Ｇは、管路作業装置Ａの他に、水道管１（流体管）の一部にホールソーで貫通孔を形成する装置や、水道管１（流体管）外面を加工する装置に対し筒状フレームと駆動軸とを連係させるために用いることが可能である。

【0098】

（ｆ）管路作業装置Ａ（作業装置）は切断機構Ｄに限定されず、開閉弁設置機構であってもよい。また、開閉弁２は、バタフライ弁に限定されず、弁箱に弁体が上下方向から挿入されるゲート弁等であっても良い。

【0099】

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0100】

本発明は、軸接続構造およびに軸装着方法に利用することができる。

【符号の説明】

【0101】

１ 水道管（流体管）
６ 筒状フレーム
７ 駆動軸
７ａ 先端部
４８ 入力軸
４８ａ 係合部
５２ ジョイント筒
５３ 連結プレート
５５ｂ 係合溝
５７ 分割リング（連結機構）
５７ａ 受圧面
６０ 固定体（連結機構）
Ｄ 切断機構（作業装置）
Ｇ 連結機構
Ｐ１ 装着工程
Ｐ２ 軸係合工程
Ｐ３ 軸固定工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】