特許 7590505 管穿孔装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】管穿孔装置

(51)【国際特許分類】

   F16L 55/00 20060101AFI20241119BHJP

【ＦＩ】

F16L55/00 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023112765

(22)【出願日】2023-07-10

(62)【分割の表示】P 2021551638の分割

【原出願日】2020-10-05

(65)【公開番号】P2023119017

(43)【公開日】2023-08-25

【審査請求日】2023-07-10

(31)【優先権主張番号】P 2019187832

(32)【優先日】2019-10-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000105556

【氏名又は名称】コスモ工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(72)【発明者】

【氏名】中里 謙介

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０４４３１０１７（ＵＳ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０５３４１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－０５９８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５１－０４７９９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】独国特許出願公開第１００２１５９２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開平０３－２７２３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０３８８１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ４１／０８

Ｂ２３Ｂ ４７／３４

Ｂ２８Ｄ １／１４

Ｂ２８Ｄ ７／０２

Ｆ１６Ｌ ４１／０６

Ｆ１６Ｌ ５５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体管を密封状に外嵌する分割構造の筐体と、前記筐体の首部内に設けられた凹状弁座部に接離する作業弁体を備え前記首部に着脱可能に構成された作業弁と、前記筐体内に挿入され前記流体管を不断流状態で穿孔する切断刃を有するカッタ及び該カッタを進退させる進退機構を備えた穿孔機と、を少なくとも有する管穿孔装置であって、
前記カッタを移動可能に収容する筒状部を備え、前記筒状部よりも前記流体管側の前記首部に、前記筐体内の流体とともに切り粉を排出する排出口が形成されており、前記筒状部に、該筒状部の移動に伴い前記凹状弁座部内に出入する掃き出し部が設けられていることを特徴とする管穿孔装置。

【請求項2】

前記筐体内の流体とともに切り粉を排出する吸引管が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の管穿孔装置。

【請求項3】

前記筒状部に、前記筐体内の流体とともに切り粉を排出する排出口に連通する連通口が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の管穿孔装置。

【請求項4】

前記凹状弁座部を構成する内側面は、該凹状弁座部の開口に向けて開放されたテーパ状に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管穿孔装置。

【請求項5】

前記凹状弁座部を構成する内側面は、鉛直方向に対し傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の管穿孔装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体管を密封状に外嵌する分割構造の筐体と、この筐体の内部を開閉する作業弁体を備えた作業弁と、この筐体内にて不断流状態で流体管を穿孔、切削若しくは切断する穿孔機と、を有する管穿孔装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の管穿孔装置は、既設の流体管に分割構造の筐体（割Ｔ字管）を密封状に外嵌し、この筐体を構成する首部の開放端部に穿孔機を接続して、この穿孔機によって筐体内部の流体管を穿孔した後、この筐体に設けられた作業弁によって、筐体の首部内を一時的に密封状に閉塞し、穿孔後の穿孔機に替えて管接続部材を筐体の開放端部に接続するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－２８０５８号公報（第３頁、第３図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１にあっては、穿孔機により流体管の管壁を穿孔する際に発生する切り粉が、筐体の首部内に進入し、当該首部を開閉するための作業弁体に接する首部内面の弁座部に滞留してしまい、当該切り粉が作業弁体と弁座部との接触部分に干渉することで、作業弁による密封性を維持できない等の不具合の問題があった。特に、作業弁体との高い密着性を得るべく、首部の内面に作業弁体の周縁部を挿入可能な凹形状の弁座部を形成する場合があり、このような凹形状の弁座部には切り粉が滞留し易く、密封性を損なう虞が高まっていた。

【0005】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、首部内面に形成された凹状弁座部が、穿孔により生じた切り粉の進入で不具合を生じることなく、清浄な状態で作業弁体と接触し、高い密封性を維持することができる管穿孔装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するために、本発明の管穿孔装置は、
流体管を密封状に外嵌する分割構造の筐体と、前記筐体の首部内に設けられた凹状弁座部に接離する作業弁体を備えた作業弁と、前記筐体内に挿入され前記流体管を不断流状態で穿孔するカッタを備えた穿孔機と、を少なくとも有する管穿孔装置であって、
前記首部内の前記凹状弁座部の開口を開閉可能に移動する筒状部を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、筐体の首部内の凹状弁座部の開口を筒状部により閉塞することで、筐体内の流体管の穿孔により生じる切り粉が凹状弁座部内に進入することを防止できるため、この筒状部を開放した清浄な凹状弁座部に作業弁体を接触させることができ、筐体を密封することができる。

【0007】

前記筒状部は、前記首部の内面に沿ってスライド可能に配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、筒状部を首部の内面に沿ってスライドさせることで、この筒状部の移動の精度を向上させ、凹状弁座部を確実に開閉できる。

【0008】

前記凹状弁座部よりも前記流体管側とは反対側の前記筒状部の外周部に、前記首部の内面との間をシールする密封材が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、筒状部の外周部と首部の内面との隙間を密封材によりシールすることで、不断流状態での穿孔を行うことができる。

【0009】

前記筒状部の開口端近傍の内周部に、内径方向に突出した突出部が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、筒状部の内周部に滞留した切り粉を落下させることなく、突出部によって滞留させることができる。

【0010】

前記穿孔機は、前記カッタを収容するとともに前記筐体の前記首部に着脱される収容筒を有し、該収容筒の先端部が前記筒状部であることを特徴としている。
この特徴によれば、首部に収容筒を着脱すると同時に、その先端の筒状部によって凹状弁座部の開口を開閉することができる。

【0011】

前記筒状部よりも前記流体管側の前記首部に、前記筐体内の流体とともに切り粉を排出する排出口が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、穿孔の際に発生する切り粉が凹状弁座部に近づくことなく、この凹状弁座部よりも上流である基端部側に形成された排出口を介し切り粉を外部に排出することができる。

【0012】

前記筒状部に、前記筐体内の流体とともに切り粉を排出する排出口に連通する連通口が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、筒状部内に進入した切り粉を、連通口及び排出口を介して滞りなく外部に排出することができる。

【0013】

前記筒状部に、前記カッタとの連結若しくは解除を可能とする係合部が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、カッタを移動させるだけで、このカッタと筒状部とを容易に連結若しくは解除することができる。

【0014】

前記筒状部に、該筒状部の移動に伴い前記凹状弁座部内に出入する掃き出し部が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、凹状弁座部の内部に切り粉等の異物が進入しても、当該異物を凹状弁座部外に排出することができる。

【0015】

前記筒状部は、前記カッタを構成するホールソーであることを特徴としている。
この特徴によれば、カッタの一部であるホールソーを利用することで、筒状部の構成を簡略化することができる。

【0016】

前記筒状部は、前記筐体の内外を開閉可能に連通する吸引管であることを特徴としている。
この特徴によれば、筐体の内外に通じる吸引管により、筐体内の切り粉等の異物を外部に排出することができる。

【0017】

前記凹状弁座部を構成する内側面は、該凹状弁座部の開口に向けて開放されたテーパ面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、凹状弁座部内の流体の流動性を高めることができるため、凹状弁座部内の切り粉を滞留させることなく、テーパ面に沿って凹状弁座部の外部に流出させることができる。

【0018】

前記凹状弁座部を構成する内側面は、鉛直方向に対し傾斜し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、凹状弁座部内の流体の流動性を高めることができるため、凹状弁座部内の切り粉を滞留させることなく、傾斜した内側面に沿って凹状弁座部の外部に流出させることができる。

【0019】

前記作業弁は、前記作業弁体を収容可能に略鉛直下方に向けて延設された作業弁筐体を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、切り粉を凹状弁座部内に滞留させることなく作業弁筐体の内部に降下させて導入することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施例１における管穿孔装置を構成する筐体を示す正面断面図である。

【図2】図１と同じく筐体の側面図である。

【図3】（ａ）は作業弁の収容部材を示す側面断面図であり、（ｂ）は作業弁の取付部材を示す側面断面図である。

【図4】筐体に組付けた穿孔機を示す一部断面平面図である。

【図5】図４と同じく一部断面正面図である。

【図6】穿孔機による穿孔後の状況を示す一部断面平面図である。

【図7】変形例における穿孔機の取付フランジ筒を示す正面断面図である。

【図8】制流弁の設置前の状況を示す一部断面平面図である。

【図9】制流弁の設置後の状況を示す一部断面平面図である。

【図10】図９と同じく一部断面正面図である。

【図11】（ａ）は実施例２における管穿孔装置を構成する筐体を示す一部断面正面図であり、（ｂ）は同じく一部断面平面図である。

【図12】穿孔機により穿孔している状況を示す一部断面平面図である。

【図13】穿孔機による穿孔後の状況を示す一部断面平面図である。

【図14】制流弁の設置前の状況を示す平面断面図である。

【図15】（ａ）～（ｃ）は挿入機を制流弁から取り外す手順を示す、図１４の鎖線囲い部の拡大断面図である。

【図16】制流弁の設置後の状況を示す平面断面図である。

【図17】図１６と同じく正面断面図である。

【図18】実施例３における管穿孔装置を構成する筐体を示す正面断面図である。

【図19】筐体に組付けた穿孔機を示す一部断面平面図である。

【図20】（ａ）は穿孔機により穿孔している状況を示す一部断面正面図であり、（ｂ）は図１９のＡ－Ａ断面図である。

【図21】穿孔機による穿孔後の状況を示す一部断面平面図である。

【図22】制流弁の設置後の状況を示す一部断面平面図である。

【図23】図２２と同じく正面断面図である。

【図24】変形例１における管穿孔装置により穿孔している状況を示す一部断面平面図である。

【図25】図２４と同じく拡大図である。

【図26】変形例２における管穿孔装置により穿孔している状況を示す一部断面平面図である。

【図27】図２６と同じく一部断面正面図である。

【図28】変形例３における管穿孔装置により穿孔している状況を示す一部断面正面図である。

【図29】変形例４における管穿孔装置により穿孔している状況を示す一部断面正面図である。

【図30】図２９のＢ－Ｂ断面図である。

【図31】変形例５における管穿孔装置の筐体を示す一部断面平面図である。

【図32】変形例６における管穿孔装置により穿孔している状況を示す一部断面正面図である。

【図33】変形例７における管穿孔装置により穿孔している状況を示す一部断面正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明に係る管穿孔装置を実施するための形態を実施例１～３及び変形例１～７に基づいて以下に説明する。

【実施例1】

【0022】

実施例１に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図１から図１０を参照して説明する。図４～７に示されるように、本発明に係る管穿孔装置は、既設の流体管１を外嵌する筐体５と、この筐体５の内部を開閉する作業弁３と、筐体５内にて流体管１を穿孔する穿孔機７と、から主として構成されている。本実施例においては、管穿孔装置及びその設置方法として、不断流状態で、管路構成部材である既設の流体管１の所定箇所に筐体５内にて穿孔した後、筐体５内に制流弁１０を設置するまでの一連の流れを説明する。尚、流体管１内の流体は、本実施例では上水であるが、例えば、工業用水、農業用水、下水等の他、水以外の液体でも良いし、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。

【0023】

本実施例の流体管１は、ダクタイル鋳鉄管であって、図１，２に示されるように、断面視略円形状の直管に形成されている。本実施例では、流体管１は図示しない浅層の地中に埋設され、その管路方向は略水平方向に配設されている。尚、本発明に係る流体管は、その他鋳鉄、鋼等の金属製、あるいはコンクリート製、塩化ビニール製、ポリエチレン製若しくはポリオレフィン製等であってもよい。さらに尚、流体管の内周面はエポキシ樹脂層、モルタル、めっき等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、流体管１は露出されていてもよく、その管路方向は略垂直方向でも良いし、傾斜しても構わない。

【0024】

ここで本発明の流体管とは、本実施例のように直管に限られず、例えば異形管で構成されてもよい。ここで異形管とは、例えば曲管部や、分岐部、十字部、異径部、継ぎ輪部、短管部、排水部等の様々な異形部を少なくとも一部に有する管を総称するものである。

【0025】

先ず、図１及び図２に示されるように、本発明に係る管穿孔装置の取付箇所となる流体管１の外面を清掃した後、この流体管１の後述する穿孔部分を密封するためのシール部材４を介し、管穿孔装置を構成する筐体５を密封状に外嵌する。本実施例の筐体５は、水平方向に分割された複数分割構造であり、本実施例では、一方の側部を構成する第１分割体５１と、他方の側部を構成する第２分割体５２とから主に構成されている。尚、筐体５の分割構造は、本実施例に限らず例えば、上下方向に分割されてもよいし、また、分割数も３分割以上の所定数に分割されてもよい。また、分割筐体同士は、本実施例では、ボルト・ナットからなる締結部材２により密封状態で接合されるものであるが、これに限らず例えば、溶接接合であっても構わない。

【0026】

図１～図３に示されるように、筐体５の第１分割体５１は、流体管１に沿って管路方向に延設される管路筐体部５ａと、管路筐体部５ａの略中央で水平方向、つまり実際の現場において上下方向ではなく横方向に分岐して延設され、分岐方向に開口する開放端部５ｃ、及び側方に開口する開口部５ｂを有する筒状の首部５ｄとから構成され、平面視略Ｔ字状に形成されている。

【0027】

更に図２に示されるように、首部５ｄは、流体管１の管路方向に向けて一対に外径方向に突出したフランジ状の鍔部５ｅ、５ｅと、この鍔部５ｅの周方向の中央位置にて内径方向に凹設された係合部としての切欠部５ｆ、５ｆとを有している。

【0028】

この首部５ｄは、その筒状の周側部に、外面が径方向に突出した管厚部５ｇを備え、この管厚部５ｇに、流体管１の管路方向の一方に向けて開口する開口部５ｂを有している。図１に示されるように、開口部５ｂは側面視で縦長の略長方形に開口しており、後述するように作業弁３の作業弁体３１が挿通可能に形成されている。

【0029】

また図１に示されるように、首部５ｄの内周部は、側面視略円形の曲面且つ水平方向に直線状に形成された内周面５ｈと、首部５ｄの軸方向に開口部５ｂと同じ位置にて、周方向に沿って外径方向に凹設された凹状弁座部としての凹設部５ｉと、この凹設部５ｉよりも首部５ｄの基端側に形成され、首部５ｄの先端側の内周面５ｈと略面一に形成された内周面５ｊと、この内周面５ｊの基端側にて内径方向に突出した段部５ｋとを備えている。

【0030】

次に、図３及び図４に示されるように、この首部５ｄの開口部５ｂに対し作業弁３を密封状に接続する。作業弁３は、筐体５内を開閉可能にスライドする作業弁体３１と、この作業弁体３１を水平方向にスライド可能に収容する収容内部３２ａ、及びその側方の一端が開放された開放部３２ｂを有する作業弁筐体としての収容部材３２と、この収容部材３２とともに首部５ｄに外嵌可能に、曲面状の内周面を有する取付部材３３とから主として構成される。

【0031】

図３，図４及び図６に示されるように、収容部材３２は、回転可能で且つ進退不能に枢支され、水平方向に延設された軸部材３４を備え、この軸部材３４に作業弁体３１が螺合しており、この収容部材３２の外方に突出した軸部材３４の先端部３４ａに取り付けた操作部材３５を回転操作することで、作業弁体３１が収容部材３２に対しスライド可能に構成されている。また収容部材３２の側面及び取付部材３３の側面には、後述する押圧部８０及び液圧ロッド６０を支持するための支持部３６，３６が設けられている。

【0032】

また図６に示されるように、作業弁体３１の分岐方向を向く側面には板状のシール部材３１ａが被覆されており、このシール部材３１ａの周縁部が凹設部５ｉの側壁５ｒに面当接することによって、筐体５内を密封状に閉塞可能に構成される。このように、首部５ｄの内面に凹状弁座部としての凹設部５ｉを設けることで、流体管１内の圧力を利用してこの凹設部５ｉの側壁５ｒに作業弁体３１の周縁部を面当接させることができるため、密封性を向上させることができる。更に上記したように、首部５ｄの内面に形成した凹設部５ｉに作業弁体３１の周縁部を面当接させることで、作業弁体３１を薄板状に形成できるため、筐体５の分岐方向の延長すなわち穿孔機７のストロークを短く構成することができ、穿孔機７が偏芯することなく、穿孔の精度を高めることが可能となる。また、作業弁体３１の薄板状化により、当該作業弁体３１や筐体５の小型化によるコストダウンを達成でき、更に穿孔の精度が高いため、後述する制御弁１０の栓体１１の挿入が適切に行われ、止水性、流体の制御性を向上させることができる。

【0033】

作業弁３の取付手順について詳しくは、先ず収容部材３２を、その開放部３２ｂが首部５ｄの開口部５ｂに連通する位置にて首部５ｄの外面に配置する。このとき図２及び図３（ｂ）に示されるように、首部５ｄの管厚部５ｇは、開口部５ｂの幅方向に一対に突出した位置決め部としての突出部５ｍを有しており、この突出部５ｍに、収容部材３２の開放部３２ｂの上下一対に形成された側面視略Ｌ字状で且つ管軸方向視略Ｕ字状の係合部３２ｃの内周が係合することで、収容部材３２は、その開放部３２ｂと首部５ｄの開口部５ｂとが連通した配置位置で位置決めされている。このように、突出部５ｍにより作業弁３を開口部５ｂに対し正確に取り付けることができるため、作業弁３による筐体５内の開閉機能を維持することができる。

【0034】

次に取付部材３３を、首部５ｄを挟んで収容部材３２の反対側の位置にて首部５ｄの外面に配置する。このとき図２及び図３（ａ）に示されるように、首部５ｄの管厚部５ｇに、取付部材３３に形成された側面視略Ｕ字状の係合部３３ａの内周が係合することで、取付部材３３は、首部５ｄを挟んで収容部材３２の反対側の配置位置で位置決めされている。

【0035】

このように、開口部５ｂに取り付ける作業弁３を、流体管１の管路方向に延設させることができるため、流体管１の側方領域を作業弁３の取付領域として利用することができ、当該領域を確保しやすい。

【0036】

次にこれら収容部材３２及び取付部材３３を締結する。図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、取付部材３３の両端部にボルト３７の基端３７ａがヒンジ状に接続されており、当該ボルト３７を収容部材３２に向けて回動して、収容部材３２の係合部３３ａの外周部に形成された隙間部に挿入し、更にこのボルト３７の先端にナット３８を螺合することで締結している。

【0037】

また、収容部材３２は開放部３２ｂの周囲を囲むようにシール部材３９が配設されており、上記した締結部材の締結によって、このシール部材３９が開口部５ｂの周縁に密接することで、これら開口部５ｂ及び開放部３２ｂは密封されている。このように、作業弁３が、首部５ｄに設けられた開口部５ｂに設置されることで、後述する穿孔機７の取付位置を極力、流体管１に近づけることができるため、これら穿孔機７が流体管１にアプローチする伸長ストロークを短縮化できる結果、穿孔機７を小型化、軽量化、コストダウンすることができる（図４参照）。

【0038】

次に図４に示されるように、首部５ｄの開放端部５ｃに対し穿孔機７を密封状に接続する。穿孔機７は、収容筒としての取付フランジ筒７１と、流体管１を穿孔するためのカッタ７２と、取付フランジ筒７１内においてカッタ７２を回転させるための駆動モータ７４と、カッタ７２を水平方向に進行・退避させるための進退機構７３と、から主に構成されている。本実施例のカッタ７２は、流体管１よりも小径の有底筒状に形成され、その先端に周方向に沿って切断刃を備えたホールソー７２ａと、該ホールソー７２ａの回転軸と同軸に配設され切断刃よりも先方に突出したセンタードリル７２ｂとから構成されている。尚、カッタ７２は、筐体５の首部５ｄの開放端部５ｃと同心円状に配設され、開放端部５ｃ側から筐体５の首部５ｄ内に挿入され、少なくとも流体管１の管壁を貫通する位置まで進行可能となっている。

【0039】

この穿孔機７の取付けに先立ち、図４及び図６に示されるように、まず作業弁３の支持部３６，３６に、穿孔機７を筐体５に挿入するための挿入手段として、押圧部８０を取付ける。押圧部８０は、作業弁３の支持部３６に接続される支持プレート８１と、この支持プレート８１に固定支持された雄ネジ部８２と、この雄ネジ部８２に挿通された押圧片８３と、この押圧片８３を挟持するように雄ネジ部８２に螺合する雌ネジ部８４とから主として構成されている。押圧部８０は、雌ネジ部８４を螺挿することで押圧片８３を雄ネジ部８２の軸方向に移動させ、この押圧片８３に嵌合された穿孔機７の取付フランジ筒７１を筐体５の首部５ｄに対し取付け、若しくは取外し可能となっている。また、雄ネジ部８２の先端側に、取付フランジ筒７１の移動を規制するキャップ９０を取付けて、取付フランジ筒７１を引抜き側に移動する際の位置決めをすると好ましい。このキャップ９０は断面視コ字状でもよいし、内面に雌ネジを有するものでもよく、押圧部８０を構成する一部であってもよい。

【0040】

穿孔機７の取付手順について説明すると、上記した押圧部８０によって穿孔機７の取付フランジ筒７１を首部５ｄ内に挿入し、取付フランジ筒７１の先端に形成された凹状部７５を、首部５ｄの開放端部５ｃに嵌合する。より詳しくは、取付フランジ筒７１の凹状部７５は、開放端部５ｃの側壁に内嵌される内壁部７５ａと、開放端部５ｃの側壁に外嵌される外壁部７５ｂと、これら内壁部７５ａ及び外壁部７５ｂの基端部を構成する内底部７５ｃとを備えており、内壁部７５ａ及び外壁部７５ｂにより開放端部５ｃの側壁を挟持するとともに、内底部７５ｃを開放端部５ｃの端面に当接させることで、穿孔機７の取付フランジ筒７１を首部５ｄの開放端部５ｃに位置決めされた状態で嵌合する。また内壁部７５ａは、取付フランジ筒７１の先端部を構成し、首部５ｄの内周面５ｈ、５ｊよりも僅かに小径の外周面を有する略筒状に形成されており、凹設部５ｉの開口を被覆する位置まで首部５ｄ内に挿嵌されるようになっている。すなわち穿孔機７が備える取付フランジ筒７１の内壁部７５ａは、本発明の筒状部を構成している。

【0041】

更に、内壁部７５ａは、首部５ｄの内周面５ｈ、５ｊに沿ってスライド可能に配置されていることで、この内壁部７５ａの移動の精度を向上させ、凹設部５ｉを確実に閉塞若しくは開放できる。

【0042】

また、内壁部７５ａの外周面には水平方向に離間した環状のシール部材７６ａ，７６ｂが設けられており、これらのシール部材７６ａ，７６ｂが、首部５ｄの軸方向に凹設部５ｉを跨いで首部５ｄの内周面５ｈ，５ｊにそれぞれ密接することで、この嵌合状態で凹設部５ｉへの異物進入が防止されるとともに、穿孔機７の取付フランジ筒７１及び筐体５の首部５ｄは密封されている。ここで凹設部５ｉよりも流体管１側とは反対側に設けられたシール部材７６ｂは、本発明の密封材を構成する。

【0043】

さらにこの嵌合状態で、外壁部７５ｂの外周に沿って、この外壁部７５ｂに係合する断面視略Ｕ字状の内周部を備えた分割構造の係合部材７７を組み付ける。なお、係合部材７７は必ずしも用いなくてもよい。

【0044】

なお、首部５ｄの開口部５ｂに対する作業弁３の接続作業と、首部５ｄの開放端部５ｃに対する穿孔機７の接続作業とは、必ずしも上記した順序に限られず、穿孔機７の接続作業を行った後に作業弁３の接続作業を行ってもよいし、又はこれらの接続作業を同時並行に行っても構わない。

【0045】

次に、図４及び図５に示されるように、穿孔機７による流体管１の穿孔工程を説明すると、先ず、作業弁３の作業弁体３１を収容部材３２の収容内部３２ａに配置させ筐体５内を開放した状態において、穿孔機７の駆動モータ７４によりカッタ７２を回転させるとともに、進退機構７３を構成するハンドル７３ａを回転操作することでカッタ７２を先方に進行させ、流体管１の管壁を不断流状態で穿孔する。

【0046】

このとき、特に本実施例のように水平方向の分岐では、穿孔の際に発生する流体管１の切り粉の一部が首部５ｄ内に進入するが、凹設部５ｉよりも流体管１側の内壁部７５ａの外周部に、首部５ｄの内面との間を周方向に亘り密封するシール部材７６ａが設けられているため、内壁部７５ａと首部５ｄとの隙間を介し凹設部５ｉに向かう切り粉の進入を遮断することができる。首部５ｄ内に進入した切り粉は、この凹設部５ｉを被覆する内壁部７５ａの内面に堆積や付着することになる。また、凹設部５ｉよりも流体管１側とは反対側の内壁部７５ａの外周部に、密封材としてのシール部材７６ｂが設けられているため、穿孔の際は勿論、穿孔後の内壁部７５ａの引き込み動作の際にも、シール部材７６ｂによりシールすることができ、不断流状態での穿孔を行うことができる。

【0047】

また、内壁部７５ａの先端部には、内径側に突出する突出部７５ｄが形成されていることで、穿孔の際は勿論、穿孔後に取付フランジ筒７１を首部５ｄから取り外す際にも、内壁部７５ａの内面に堆積や付着している切り粉が首部５ｄの内周面５ｈ，５ｊ、凹設部５ｉに落下することなく、内壁部７５ａの内面に滞留させることができる。

【0048】

なお、本実施例の内壁部７５ａの先端面７５ｅは平坦状に形成されており、この先端面７５ｅの一部が筐体５の首部５ｄ内の基端側に周方向に湾曲形成された段部５ｋに接するとともに、上記した内底部７５ｃが開放端部５ｃに接することで、内壁部７５ａの挿入が完了するようになっている。

【0049】

また、このとき、例えば筐体５の内外に連通する排出口として、筐体５の凹設部５ｉよりも流体管１側、すなわち首部５ｄの基端側に雌ネジ孔５ｐが形成されている。この雌ネジ孔５ｐを開閉可能に設けられた図示しないボールバルブを設置して、穿孔の際に発生する切り粉を流体とともに外部へ排出する。このようにすることで、穿孔の際に発生する切り粉が凹設部５ｉ側に近づくことなく、この凹設部５ｉよりも上流である首部５ｄの基端部側に形成された雌ネジ孔５ｐを介し切り粉を外部に排出することができる。上記したボールバルブは、穿孔後に不断流状態で取外し、これに替えて図１０のような開閉ボルト５ｎにて密封する。

【0050】

なお、切り粉の排出口は上記に限られず、例えば本実施例の変形例として図７に示されるように、内壁部７５ａに、雌ネジ孔５ｐに連通する連通口７５ｐが形成されてもよい。このようにすることで、首部５ｄ内に進入した切り粉は、連通口７５ｐ及び雌ネジ孔５ｐを通じて排出される。また本変形例の内壁部７５ａの先端面７５ｆは、首部５ｄ内の基端側に周方向に湾曲形成された段部５ｋに沿うように湾曲形成されており、すなわち先端面７５ｆは全周にわたり段部５ｋに接するようになっている。このようにすることで、内壁部７５ａが、凹設部５ｉを閉塞する個所に安定的に位置決めされる。

【0051】

また、図６に示されるように、カッタ７２により流体管１が切断されると、流体管１から分断された切片１ａがホールソー７２ａ内に保持された状態となる。そして、カッタ７２を切片１ａとともに取付フランジ筒７１の内部に引き込み、更に内壁部７５ａを凹設部５ｉよりも後方に引き下げて、作業弁３の作業弁体３１により筐体５内部を閉塞することで、流体管１の穿孔作業が完了する。上記したように、筐体５の首部５ｄ内の凹設部５ｉの開口を内壁部７５ａにより閉塞することで、筐体５内の流体管１の穿孔により生じる切り粉が凹設部５ｉ内に進入することを防止できるため、この内壁部７５ａを開放した清浄な凹設部５ｉに作業弁体３１を接触させることができ、筐体５を密封することができる。この際、穿孔機７の取付位置が流体管１に近く、取付フランジ筒７１の内壁部７５ａと首部５ｄの内周面５ｈ，５ｊとを受挿嵌合して穿孔作業を行うため、穿孔機７が筐体５に対して極力同芯で位置決めされ、穿孔機７本体の取付フランジと取付フランジ筒７１の接続面の平行度のずれが生じても、穿孔部分への影響が極小化され穿孔ずれが抑制される。特に凹設部５ｉの嵌合により、作業弁体３１の幅を薄くすることで、コストを抑え、且つ穿孔機７の流体管１からの距離が近くなり、穿孔の芯ずれを極小化し、流路の乱れを抑えることができ、この穿孔により、後述する制御弁１０の栓体１１（弁体）を挿入する際にも芯ずれのない穿孔で理想的な流体制御ができるような孔部１ｂを形成することができる。

【0052】

次に、作業弁３の作業弁体３１により筐体５内部を密封状に閉塞した状態で、穿孔機７の撤去作業を行う。なお、この穿孔機７に替えて首部５ｄの開放端部５ｃに、穿孔の際に生じた切り粉を排出するための図示しない排出機を接続し、当該排出機によって筐体５や流体管１の内部に残留した切り粉を外部に排出すると好ましい。排出機は、特に図示しないが、例えば一端が筐体５の内部を移動可能に開口するとともに、他端が筐体５の外部に連通する筒状部と、該筒状体の内部を開閉可能な開閉弁部と、から構成されるものを適用し得る。

【0053】

次に、作業弁３の作業弁体３１により筐体５内部を閉塞した状態で、排出機の撤去作業を行い、この排出機に替えて首部５ｄの開放端部５ｃに、管内流体を制御するための制流弁１０を接続する。

【0054】

図８に示されるように、制流弁１０は、流体管１の穿孔された孔部１ｂを通過し管内を開閉可能に水平方向に移動する栓体１１（弁体）と、この栓体１１を水平方向に移動可能に収容し、且つ先端が開放された周側部１３を有する弁筐体１２とから主として構成される。弁筐体１２は、回転可能で且つ進退不能に枢支された状態で水平方向に延設された軸部材１４を備え、この軸部材１４に栓体１１が螺合しており、この弁筐体１２の外方に突出した軸部材１４の端部の操作部１４ａを回転操作することで、栓体１１が弁筐体１２に対し軸部材１４の軸方向に移動可能に構成されている。

【0055】

より詳しくは栓体１１は、軸部材１４に螺合した雌ネジを備えた雌ネジ片１１ａと、この雌ネジ片１１ａに係合して追従動作する芯部１１ｂと、この芯部１１ｂの全外面に亘って被覆した弾性材からなる栓部１１ｃと、から主として構成されている。栓体１１は、上記した軸部材１４の回転により流体管１の孔部１ｂを通じて管内に移動して、栓部１１ｃが流体管１の孔部１ｂと内周面１ｃに全周に亘って密接することで、管内の流路を完全に遮断し、または栓部１１ｃの移動量に応じて管内の流路を一部遮断して流量を制御可能に構成されている。

【0056】

また制流弁１０の弁筐体１２は、その端部側に周側部１３を上方に貫通し、常時は閉状態の開閉プラグ１５が螺合する雌ネジ部を備えた空気抜き孔１３ａが形成されるとともに、周側部１３の先端側の外周面に全周に亘る凹部１３ｂ、１３ｂが、水平方向に離間して２条形成され、それぞれの凹部１３ｂに密封部材２１、２２が設けられている。以下、弁筐体１２の先端側を第１の密封部材２１と称し、この第１の密封部材２１よりも基端側を第２の密封部材２２と称して説明する。

【0057】

図８に示されるように、本実施例の第１の密封部材２１及び第２の密封部材２２は、それぞれ環状に一体形成された弾性材からなり、同一の形状である。第１の密封部材２１は、凹部１３ｂ内に保持される基端側の保持部２１ａと、この保持部２１ａに連なり弾性変形を許容する変形部２１ｂとから構成されており、これらの密封部材２１，２２は、その弾性変形前の自然状態では、変形部２１ｂの最外径が首部５ｄの内径よりも大径に形成されている。なお、第２の密封部材２２は、上記した第１の密封部材２１と同一の形状であるため、説明を省略する。

【0058】

また第１の密封部材２１と第２の密封部材２２との水平方向の離間距離は、首部５ｄの開口部５ｂの水平方向の開口幅よりも大きく構成されている。

【0059】

次に、制流弁１０の設置工程について説明すると、先ず上記した押圧部８０に代えて、作業弁３の支持部３６，３６に、制流弁１０を筐体５に挿入するための挿入手段として、一対の液圧ロッド６０を上下方向に立設する。液圧ロッド６０は、作業弁３の支持部３６に接続される支持プレート６１と、この支持プレート６１に固定支持された内空構造のシリンダ６２と、このシリンダ６２内に一端が嵌挿されたピストン６３とから主として構成されている。液圧ロッド６０は、このシリンダ６２の内部に供給口６２ａ，６２ａに接続される図示しない作動液ホースを介し、油等の作動液を供給ポンプ等により供給することで、その液圧によりピストン６３を水平方向に押圧しながら伸縮可能となっている。また一対の液圧ロッド６０、６０は、それぞれのピストン６３，６３が同期して伸縮し、その上端が常に同じ位置に配置されるように構成されている。

【0060】

図８に示されるように、液圧ロッド６０のピストン６３，６３を伸長させるとともに、これらの先端に制流弁１０を押圧するための押圧部材６４を架設し、ナット６５で締結する。更に、この押圧部材６４の略中央に貫通形成された嵌合部６４ａに、制流弁１０の弁筐体１２の端部周縁を嵌合させた状態とし、ピストン６３，６３を液圧により流体管１側に作動させることで、押圧部材６４の底面である押圧面６４ｂを介して制流弁１０に流体管１側に押圧力を付与し、この制流弁１０を首部５ｄ内にて漸次流体管１側に移動させる。

【0061】

液圧ロッド６０により首部５ｄ内に挿入された制流弁１０は、少なくとも密封部材２１が首部５ｄの開口部５ｂよりも外側方の内周面５ｈに密接することで密封状態が保たれる。この密封状態にて、作業弁３の作業弁体３１を開放する。

【0062】

制流弁１０が流体管１側に移動するに際し、首部５ｄの内周面５ｈを密封していた第１の密封部材２１が開口部５ｂを通過するとき、首部５ｄの内周面５ｈから離間するため一時的に密封状態を維持できなくなるが、このとき基端側の第２の密封部材２２が首部５ｄの内周面５ｈを密封している。すなわち水平方向に離間したこれら第１の密封部材２１及び第２の密封部材２２により、制流弁１０を設置するまで密封状態は常に維持され、流体漏洩を防止することができる。

【0063】

制流弁１０は、第１の密封部材２１が開口部５ｂよりも内側方（流体管１側）に超えて首部５ｄの内周面５ｊに密接し、且つ第２の密封部材２２が開口部５ｂよりも外側方の内周面５ｈに密接する設置位置まで押圧される（図９，１０参照）。この設置位置にて、弁筐体１２の周側部１３の外径側に張り出し更に内側方に延びる鉤部１３ｅ，１３ｅが、筐体５の首部５ｄの開放端部５ｃに形成された係合部としての切欠部５ｆに嵌合され、制流弁１０は筐体５に対し周方向の移動を規制できるため、制流弁１０が管内流体の流動により動いてしまう虞を回避できる。

【0064】

次に、図９，１０に示されるように、筐体５の開放端部５ｃの鍔部５ｅ、及びこれに重合した制流弁１０の張出部１３ｄを、断面視略Ｕ字状に形成された分割構造の嵌合部材１９によって嵌合することで、制流弁１０は筐体５に対し外側方の抜け出しが規制される。

【0065】

また、制流弁１０の設置位置にて、開閉プラグ１５を螺出して空気抜き孔１３ａを開状態とすることで、密封状態の制流弁１０の弁筐体１２内に残留する空気を外部に放出する。

【0066】

上記したように制流弁１０を設置した後、図９，１０に示されるように、この制流弁１０に組付けていた押圧部材６４及び液圧ロッド６０を取外し、さらに筐体５の開口部５ｂに取り付けていた作業弁３を順次取外す。このとき、首部５ｄの開口部５ｂよりも下方の内周面５ｊを第１の密封部材２１が密封しているため、開口部５ｂを開放しても内部流体の漏洩は防止されている。そのため栓体１１による密封を行うことなく作業弁３を取外すことができ、作業弁３の老朽化の虞もない。図９に示されるように、作業弁３を取外した後の開口部５ｂに閉塞蓋９を密封状に取付ける。

【実施例2】

【0067】

次に、実施例２に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図１１から図１７を参照して説明する。尚、前記した実施例と同一構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、管路の設置状況などは前記した実施例と同様とする。図１２に示されるように、本発明に係る管穿孔装置は、既設の流体管１０１を外嵌する筐体１０５と、この筐体１０５の内部を開閉する作業弁１０３と、筐体１０５内にて流体管１０１を穿孔する穿孔機１０７と、から主として構成されている。本実施例においては、管穿孔装置及びその設置方法として、不断流状態で、管路構成部材である既設の流体管１０１の所定箇所に筐体１０５内にて穿孔した後、筐体１０５内に制流弁１１０を設置するまでの一連の流れを説明する。

【0068】

本実施例の流体管１０１は、ダクタイル鋳鉄管であって、図１１（ａ）に示されるように、断面視略円形状の直管に形成されている。

【0069】

先ず、図１１に示されるように、本発明に係る流体制御装置の取付箇所となる流体管１０１の外面を清掃した後、この流体管１０１の後述する穿孔部分を密封するためのシール部材１０４を介し、管穿孔装置を構成する筐体１０５を密封状に外嵌する。筐体１０５は、複数の分割体からなる分割構造であり、本実施例では、一方の側部を構成する第１分割体１５１と、他方の側部を構成する第２分割体１５２とから主に構成されており、これらは締結部材１０２によって締結されている。

【0070】

筐体１０５の第１分割体１５１は、流体管１０１に沿って管路方向に延設される管路筐体部１０５ａと、管路筐体部１０５ａの略中央で水平方向に分岐して延設され、分岐方向に開口する開放端部１０５ｃ、及び側方に開口する開口部１０５ｂを有する筒状の首部１０５ｄとから構成され、平面視略Ｔ字状に形成されている。

【0071】

更に首部１０５ｄの開放端部１０５ｃは、流体管１０１の管路方向に向けて一対に外径方向に突出したフランジ部１０５ｅと、このフランジ部１０５ｅの周方向に沿って形成された複数の貫通孔に挿通可能に構成された複数の押しボルト１０５ｆとを有している。

【0072】

この首部１０５ｄは、その筒状の周側部に、外面が径方向に突出した管厚部１０５ｇを備え、この管厚部１０５ｇに、流体管１の管路方向の一方に向けて開口する開口部１０５ｂを有している。図１１に示されるように、開口部１０５ｂは側面視で縦長の略長方形に開口しており、後述するように作業弁１０３の作業弁体１３１が挿通可能に形成されている。

【0073】

また図１１（ａ）に示されるように、首部１０５ｄの内周部は、側面視略円形の曲面に形成された内周面１０５ｈと、首部１０５ｄの軸方向に開口部１０５ｂと同じ位置にて、周方向に沿って外径方向に凹設された凹状弁座部としての凹設部１０５ｉと、この凹設部１０５ｉよりも首部１０５ｄの基端側に形成され、首部１０５ｄの先端側の内周面１０５ｈよりも若干小径に形成された内周面１０５ｊと、この内周面１０５ｊの基端側に連なり内径方向に突出した段部１０５ｋとを備えている。

【0074】

また図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、首部１０５ｄの基端部には、この首部１０５ｄを内外に貫通した排出口としての連通開口部１１７が形成されている。

【0075】

次に、図１１，図１２に示されるように、この首部１０５ｄの開口部１０５ｂに対し、本発明に係る管穿孔装置を構成する作業弁１０３を密封状に接続する。作業弁１０３は、筐体１０５内を開閉可能にスライドする作業弁体１３１と、この作業弁体１３１を水平方向にスライド可能に収容する収容内部１３２ａ、及びその側方の一端が開放された開放部１３２ｂを有する作業弁筐体としての収容部材１３２とから主として構成される。

【0076】

収容部材１３２は、回転可能で且つ進退不能に枢支され、水平方向に延設された軸部材１３４を備え、この軸部材１３４に作業弁体１３１が螺合しており、この収容部材１３２の外方に突出した軸部材１３４の先端部に取り付けた操作部材１３５を回転操作することで、作業弁体１３１が収容部材１３２に対しスライド可能に構成されている。

【0077】

また、作業弁体１３１の両側面の辺部に沿って、無端状のシール部材１３１ａが設置あるいは被覆されており、このシール部材１３１ａの周縁部が凹設部１０５ｉの側壁１０５ｒに面当接することによって筐体１０５内を密封状に閉塞可能に構成される。このように、首部１０５ｄの内面に凹状弁座部としての凹設部１０５ｉを設けることで、流体管１０１内の圧力を利用してこの凹設部１０５ｉの側壁１０５ｒに作業弁体１３１の周縁部を面当接させることができるため、密封性を向上させることができる。更に上記したように、首部１０５ｄの内面に形成した凹設部１０５ｉに作業弁体１３１の周縁部を面当接させることで、作業弁体１３１を薄板状に形成できるため、筐体１０５の分岐方向の延長すなわち穿孔機１０７のストロークを短く構成することができ、穿孔機１０７が偏芯することなく、穿孔の精度を高めることが可能となる。また、作業弁体１３１の薄板状化により、当該作業弁体１３１や筐体１０５の小型化によるコストダウンを達成でき、更に穿孔の精度が高いため、後述する制御弁１１０の栓体１１１の挿入が適切に行われ、止水性、流体の制御性を向上させることができる。

【0078】

作業弁１０３の取付手順について詳しくは、先ず収容部材１３２を、その開放部１３２ｂが首部１０５ｄの開口部１０５ｂに連通する位置にて首部１０５ｄの外面に配置する。

【0079】

次に、この収容部材１３２を首部１０５ｄに対し締結する。本実施例では、収容部材１３２の開放部１３２ｂを囲むように複数形成された貫通孔と、首部１０５ｄの開口部１０５ｂを囲むように複数形成された雌ネジ孔とに架けて締結部材を螺合することで締結している。

【0080】

また、収容部材１３２は開放部１３２ｂの周囲を囲むようにシール部材１３９が配設されており、上記した締結部材の締結によって、このシール部材１３９が開口部１０５ｂの周縁に密接することで、これら開口部１０５ｂ及び開放部１３２ｂは密封されている。このように、作業弁１０３が、首部１０５ｄに設けられた開口部１０５ｂに設置されることで、後述する穿孔機１０７の取付位置を極力、流体管１０１に近づけることができるため、これら穿孔機１０７が流体管１０１にアプローチする伸長ストロークを短縮化できる結果、穿孔機１０７を小型化、軽量化、コストダウンすることができる（図１２、図１４参照）。

【0081】

次に、図１２に示されるように、首部１０５ｄの開放端部１０５ｃに対し穿孔機１０７を密封状に接続する。穿孔機１０７は、取付フランジ筒１７１と、流体管１０１を穿孔するためのカッタ１７２と、取付フランジ筒１７１内においてカッタ１７２を回転させるための駆動モータ１７４と、カッタ１７２を水平方向に進行・退避させるための進退機構１７３と、から主に構成されている。カッタ１７２は、流体管１０１よりも小径の有底筒状に形成され、その先端に周方向に沿って切断刃を備えたホールソー１７２ａと、該ホールソー１７２ａの回転軸と同軸に配設され切断刃よりも先方に突出したセンタードリル１７２ｂとから構成されている。

【0082】

また、取付フランジ筒１７１の内部には、カッタ１７２を移動可能に外嵌する筒状体１７８が、この取付フランジ筒１７１に対し水平方向に移動可能に設けられている。この筒状体１７８は、首部１０５ｄの内周面１０５ｈ、１０５ｊよりも僅かに小径の外周面を有する略筒状に形成されており、この筒状体１７８は、その基端側に固定されるとともに取付フランジ筒１７１の外方に密封状態で延設された操作部１７９を押し引き操作することで、凹設部１０５ｉの開口を被覆する位置まで首部１０５ｄ内に挿嵌されるようになっている。すなわち穿孔機１０７が備える筒状体１７８は、本発明の筒状部を構成している。また筒状体１７８は、取付フランジ筒１７１に螺挿された固定ねじ１７９ａにより操作部１７９を固定することで、凹設部１０５ｉの開口を被覆する所定位置にて位置決めされる。なお位置決めは、固定ねじ１７９ａによるものに限られず、例えば操作部１７９の頭部を押さえる機構としてもよい。

【0083】

更に、筒状体１７８は、首部１０５ｄの内周面１０５ｈ、１０５ｊに沿ってスライド可能に配置されていることで、この筒状体１７８の移動の精度を向上させ、凹設部１０５ｉを確実に閉塞若しくは開放できる。

【0084】

また筒状体１７８の外周面は、首部１０５ｄの内周面１０５ｈ、１０５ｊに近接して配置されており、このようにすることで、凹設部１０５ｉへの異物進入が防止される。

【0085】

穿孔機１０７の取付手順について説明すると、取付フランジ筒１７１の先端に形成されたフランジ部１７５を、首部１０５ｄの開放端部１０５ｃのフランジ部１０５ｅに、周方向に複数の締結部材１７７によって密封状に締結する。

【0086】

次に、図１２に示されるように、穿孔機１０７による流体管１０１の穿孔工程を説明すると、先ず、作業弁１０３の作業弁体１３１を収容部材１３２の収容内部１３２ａに配置させ筐体１０５内を開放した状態において、穿孔機１０７の駆動モータ１７４によりカッタ１７２を回転させるとともに、進退機構１７３によりカッタ１７２を先方に進行させ、流体管１０１の管壁を不断流状態で穿孔する。

【0087】

このとき、特に本実施例のように水平方向の分岐では、穿孔の際に発生する流体管１０１の切り粉の一部が首部１０５ｄ内に進入するが、凹設部１０５ｉの開口を筒状体１７８が閉塞しているため、凹設部１０５ｉに向かう切り粉の進入を防止することができる。首部１０５ｄ内に進入した切り粉は、この凹設部１０５ｉを被覆する筒状体１７８の内面に堆積や付着することになる。この際、例えば筒状体１７８の外周部に弾性体を接着ないし加硫して、内周面１０５ｈ，１０５ｊ、及び凹設部１０５ｉとの隙間、あるいは、それぞれの任意の箇所のみとの隙間を無くすようにしてもよい。

【0088】

また、筒状体１７８の先端部には、内径側に突出する突出部１７８ｄが形成されていることで、穿孔の際は勿論、穿孔後に取付フランジ筒１７１及び筒状体１７８を首部１０５ｄから取り外す際にも、筒状体１７８の内面に堆積や付着している切り粉が首部１０５ｄの内周面１０５ｈ，１０５ｊ、凹設部１０５ｉに落下することなく、筒状体１７８の内面に滞留させることができる。

【0089】

なお、本実施例の筒状体１７８の先端面１７８ｅは平坦状に形成されており、この先端面１７８ｅが筐体１０５の首部１０５ｄ内に形成された段部１０５ｋに接することで、筒状体１７８の挿入が完了するようになっている。

【0090】

このとき、例えば筐体１０５の内外に連通する排出口として、首部１０５ｄの基端側に形成された連通開口部１１７に取り付けたボールバルブ１１８を開放することで、穿孔の際に発生する切り粉を流体とともに外部へ排出する。このようにすることで、穿孔の際に発生する切り粉が凹設部１０５ｉ側に近づくことなく、この凹設部１０５ｉよりも上流である首部１０５ｄの基端部側に形成された連通開口部１１７を介し切り粉を外部に排出することができる。なお後述するように、この連通開口部１１７は、制流弁１１０の操作時の充水のためのバイパスとして用いられる。また上記したボールバルブは、作業後に不断流状態で取外し、図１７で示される開閉プラグ１１９で密封する。

【0091】

また、カッタ１７２により流体管１０１が切断されると、流体管１０１から分断された切片１０１ａがホールソー１７２ａ内に保持された状態となる。そして、図１３に示されるように、カッタ１７２を切片１０１ａとともに取付フランジ筒１７１の内部に引き込み、筒状体１７８も取付フランジ筒１７１の内部に引き込んで、作業弁１０３の作業弁体１３１により筐体１０５内部を閉塞することで、流体管１０１の穿孔作業が完了する。上記したように、筐体１０５の首部１０５ｄ内の凹設部１０５ｉの開口を筒状体１７８により閉塞することで、筐体１０５内の流体管１０１の穿孔により生じる切り粉が凹設部１０５ｉ内に進入することを防止できるため、この筒状体１７８を開放した清浄な凹設部１０５ｉに作業弁体１３１を接触させることができ、筐体１０５を密封することができる。この際、穿孔機１０７の取付位置が流体管１０１に近くなっているため、穿孔機１０７が筐体１０５に対して極力同芯で位置決めされ、穿孔機１０７本体の取付フランジと取付フランジ筒１７１の接続面の平行度のずれが生じても、穿孔部分への影響が極小化され穿孔ずれが抑制される。

【0092】

次に、作業弁１０３の作業弁体１３１により筐体１０５内部を密封状に閉塞した状態で、穿孔機１０７の撤去作業を行う。この穿孔機１０７に替えて首部１０５ｄの開放端部１０５ｃに、穿孔の際に生じた切り粉を排出するための図示しない排出機を接続し、当該排出機によって筐体１０５や流体管１０１の内部に残留した切り粉を外部に排出すると好ましい。

【0093】

次に、作業弁１０３の作業弁体１３１により筐体１０５内部を閉塞した状態で、排出機の撤去作業を行い、この排出機に替えて首部１０５ｄの開放端部１０５ｃに、管内流体を制御するための制流弁１１０を接続する。

【0094】

この制流弁１１０の取付けに先立ち、図１４に示されるように、首部１０５ｄの開放端部１０５ｃに、制流弁１１０を水平方向に移動可能に収容した収容筒１１６の先端に形成されたフランジ部１１６ａを、周方向に複数の締結部材１１６ｄによって密封状に接続する。収容筒１１６は、その先端が開放されるとともに、その基端が中央に貫通孔を有する閉塞蓋１１６ｂにより閉塞された有底筒状に形成されている。また閉塞蓋１１６ｂには、収容筒１１６の内外を連通する連通開口部１２７が形成され、常時はこの連通開口部１２７にボールバルブ１２８が螺着されている。

【0095】

収容筒１１６の内部には、制流弁１１０を筐体１０５に挿入するための挿入手段として、制流弁１１０を収容筒１１６の外方から水平方向に移動操作可能で且つ着脱可能に組み付けた挿入機１６０が設けられている。挿入機１６０は、収容筒１１６の基端部の中心を水平方向に貫くように延設されており、その中心側から順に、延設棒１６１、操作杆１６２、そして挿入筒１６３が主として構成されている。

【0096】

より詳しくは、図１４、図１５（ａ）に示されるように、延設棒１６１は、その先端が制流弁１１０の弁筐体１１２の基端に取付けた取付治具１２６に螺合するとともに、その基端が収容筒１１６よりも外方に延びている。この延設棒１６１を外嵌する操作杆１６２は、収容筒１１６を構成し閉塞蓋１１６ｂの貫通孔を被覆する筒部１１６ｃに対し、回転可能且つ軸方向に移動不能に枢支され、その基端に回転操作用の把持部１６２ａを備えている。更にこの操作杆１６２を外嵌する挿入筒１６３は、筒部１１６ｃに対し回転不能且つ軸方向に移動可能に枢支され、その先端部１６３ａが取付治具１２６と延設棒１６１の鍔部１６１ａとで水平方向に挟持され、操作杆１６２の雄ネジ部１６２ｂに螺合する雌ネジ部１６３ｂを備えている。

【0097】

また、この挿入筒１６３の先端部１６３ａには、側面断面視で略方形状の貫通孔１６３ｃが形成されており、この貫通孔１６３ｃを補完するように側面視で略方形状に突設された取付治具１２６の突端部１２６ａが貫通孔１６３ｃに内嵌している。このようにすることで、取付治具１２６を取付けた制流弁１１０が、挿入筒１６３に対し周方向に移動を規制される。なお、挿入筒１６３の貫通孔１６３ｃ及びこれを補完する取付治具１２６の突端部１２６ａの側面視形状は、略方形状に限られず、長方形状や楕円形状、小判形状など、非円形状であればよい。

【0098】

図１４に示されるように、制流弁１１０は、流体管１０１の穿孔された孔部１０１ｂを通過し管内を開閉可能に水平方向に移動する栓体１１１（弁体）と、この栓体１１１を水平方向に移動可能に収容し、且つ先端が開放された周側部１１３を有する弁筐体１１２とから主として構成される。弁筐体１１２は、回転可能で且つ進退不能に枢支された状態で水平方向に延設された軸部材１１４を備え、この軸部材１１４に栓体１１１が螺合しており、この弁筐体１１２の外方に突出した軸部材１１４の基端の操作部１１４ａを回転操作することで、栓体１１１が弁筐体１１２に対し水平方向に移動可能に構成されている。

【0099】

より詳しくは栓体１１１は、図１６，１７に示されるように、軸部材１１４に螺合した雌ネジを備えた雌ネジ片１１１ａと、弾性材からなる栓体部１１１ｂと、この雌ネジ片１１１ａに係合して追従動作する栓胴体１１１ｃと、栓体部１１１ｂに加硫などにより一体成型されたボルト・ナットから成り、栓体部１１１ｂを栓胴体１１１ｃに連結する固着部材１１５とから主として構成されている。栓体１１１は、上記した軸部材１１４の回転により先方の流体管１０１の孔部１０１ｂを通じて管内に移動して、栓体部１１１ｂが流体管１０１の孔部１０１ｂと内周面１０１ｃに全周に亘って密接することで、管内の流路を完全に遮断し、または栓胴体１１１ｃの移動量に応じて管内の流路を一部遮断して流量を制御可能に構成されている。また、雌ネジ片１１１ａは、当初は栓体部１１１ｂ及び栓胴体１１１ｃと同時に移動するが、栓体部１１１ｂが管内周底部に接触すると、雌ネジ片１１１ａが栓体部１１１ｂ及び栓胴体１１１ｃに対して大きく移動して、その両側部の羽根部で栓体部１１１ｂを外径方向に押し拡げ、止水を補助する。

【0100】

また制流弁１１０の弁筐体１１２は、周側部１１３の先端側の外周面に全周に亘る凹部１１３ｂが形成され、この凹部１１３ｂに密封部材１２１が設けられている。

【0101】

次に、制流弁１１０の設置工程について説明すると、先ず図１４に示されるように、上記したように内部に制流弁１１０を収容した収容筒１１６を筐体１０５の開放端部１０５ｃに密封状に接続した状態で、作業弁体１３１を開放するよりも前に、この作業弁体１３１よりも先方の筐体１０５の首部１０５ｄに設けられた連通開口部１１７と、作業弁体１３１よりも基端側の収容筒１１６の閉塞蓋に設けられた連通開口部１２７とを図示しない接続ホースによって連通させる。このようにすることで、流体管１０１内の流体がその流体圧力により、前記した連通開口部（図示略）、接続ホースそして連通開口部１２７を介し、収容筒１１６内に漸次導入される。

【0102】

このように、収容筒１１６内に流体管１内の流体を導入することで、作業弁体３１を開放する前に、収容筒１１６内と流体管１内とを同じ圧力に調整することができる。

【0103】

次に、図１４に示されるように、作業弁体１３１を開放し収容筒１１６内の制流弁１１０を筐体１０５に向け設置する。より詳しくは、上記した挿入機１６０の操作杆１６２を正転方向に回転操作することで、この操作杆１６２に螺合された挿入筒１６３が流体管１０１に向け移動する。この挿入筒１６３の移動に伴い、取付治具１２６を介し制流弁１１０に押圧力を付与し、この制流弁１１０を首部１０５ｄ内にて漸次移動させる。なお、取付治具１２６に螺合した延設棒１６１も制流弁１１０に追従して下方に移動する。

【0104】

図１６，図１７に示されるように、制流弁１１０は、密封部材１２１が開口部１０５ｂを超えて首部１０５ｄの内周面１０５ｊに密接する設置位置まで押圧される。

【0105】

上記したように制流弁１１０を設置した後、上記した挿入機１６０を操作してこの制流弁１１０に組付けていた収容筒１１６を取外す。より詳しくは、図１５（ａ）～（ｃ）に示されるように、先ず取付治具１２６に螺合した延設棒１６１を回動することにより、取付治具１２６から取外す。次に操作杆１６２を逆転方向に回転操作し、この操作杆１６２に螺合された挿入筒１６３を基端側に向け移動させることで、その先端部１６３ａを略方形状に嵌合していた取付治具１２６の突端部１２６ａから取外す。

【0106】

上記したように挿入機１６０を操作し、制流弁１１０から切離した後、収容筒１１６内に導入した管内流体を図示しないドレン部により排出して、収容筒１１６を挿入機１６０とともに筐体１０５から取り外す。

【0107】

さらに筐体１０５の開口部１０５ｂに取り付けていた作業弁１０３を順次取外す。このとき、首部１０５ｄの開口部１０５ｂよりも先方の内周面１０５ｊを密封部材１２１が密封しているため、開口部１０５ｂを開放しても内部流体の漏洩は防止されている。図１６に示されるように、作業弁１０３を取外した後の開口部１０５ｂの周囲を密封状に閉塞する閉塞蓋１０９を着脱可能に取付けるとともに、首部１０５ｄのフランジ部１０５ｅに、環状に形成された閉塞リング１４０を周方向に複数の締結部材１４１によって取付ける。

【実施例3】

【0108】

次に、実施例３に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図１８から図２３を参照して説明する。尚、前記した実施例と同一構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、管路の設置状況などは前記した実施例と同様とする。図１９に示されるように、本発明に係る管穿孔装置は、既設の流体管２０１を外嵌する筐体２０５と、この筐体２０５の内部を開閉する作業弁２０３と、筐体２０５内にて流体管２０１を穿孔する穿孔機２０７と、から主として構成されている。本実施例においては、管穿孔装置及びその設置方法として、不断流状態で、管路構成部材である既設の流体管２０１の所定箇所に筐体２０５内にて穿孔した後、筐体２０５内に制流弁２１０を設置するまでの一連の流れを説明する。

【0109】

本実施例の流体管２０１は、ダクタイル鋳鉄管であって、図１８に示されるように、断面視略円形状の直管に形成されている。

【0110】

先ず、図１９に示されるように、本発明に係る流体制御装置の取付箇所となる流体管２０１の外面を清掃した後、この流体管２０１の後述する穿孔部分を密封するためのシール部材２０４を介し、管穿孔装置を構成する筐体２０５を密封状に外嵌する。筐体２０５は、複数の分割体からなる分割構造であり、本実施例では、一方の側部を構成する第１分割体２５１と、他方の側部を構成する第２分割体２５２とから主に構成されており、これらは締結部材２０２によって締結され、且つこの筐体２０５は流体管２０１に対し密封状態のまま周方向に回動可能に外嵌している。また図１８に示されるように、第１分割体２５１と第２分割体２５２との間も、シール部材で密封する。

【0111】

筐体２０５の第１分割体２５１は、流体管２０１に沿って管路方向に延設される管路筐体部２０５ａと、管路筐体部２０５ａの略中央で水平方向に分岐して延設され、分岐方向に開口する開放端部２０５ｃ、及び側方に開口する開口部２０５ｂを有する筒状の首部２０５ｄとから構成され、平面視略Ｔ字状に形成されている。

【0112】

この首部２０５ｄは、その筒状の周側部に、流体管２０１の管路方向の一方に向けて開口する開口部２０５ｂを有している。開口部２０５ｂは側面視で縦長の略長方形に開口しており、後述するように作業弁２０３の作業弁体２３１が挿通可能に形成されている。

【0113】

また図１８及び図２０（ｂ）に示されるように、首部２０５ｄの内周部は、側面視略楕円の曲面且つ水平方向に直線状に形成された内周面２０５ｈと、首部２０５ｄの軸方向に開口部２０５ｂと同じ位置にて、周方向に沿って外径方向に凹設された凹状弁座部としての凹設部２０５ｉと、この凹設部２０５ｉよりも首部２０５ｄの基端側に形成され、首部２０５ｄの先端側の内周面２０５ｈと略面一に形成された内周面２０５ｊと、この内周面２０５ｊの基端側に連なり内径方向に突出した段部２０５ｋとを備えている。

【0114】

次に、図１９に示されるように、この首部２０５ｄの開口部２０５ｂに対し、本発明に係る管穿孔装置を構成する作業弁２０３を密封状に接続する。作業弁２０３は、前記した実施例１と同様の構成を有しており、筐体２０５内を開閉可能にスライドする作業弁体２３１と、この作業弁体２３１を水平方向にスライド可能に収容する作業弁筐体としての収容部材２３２と、この収容部材２３２とともに首部２０５ｄに外嵌可能な内周面を有する取付部材２３３とから主として構成される。

【0115】

作業弁２０３の詳細の構成、取付手順、及びその特徴や効果については、上記した実施例１の作業弁３と同様であるため説明を省略する。

【0116】

次に、首部２０５ｄの開放端部に対し穿孔機２０７を密封状に接続する。穿孔機２０７は、取付フランジ筒２７１と、流体管２０１を穿孔するためのカッタとしてのエンドミル２７２と、取付フランジ筒２７１内においてエンドミル２７２を回転させるための駆動モータ２７４と、フランジ筒２７１内においてエンドミル２７２を水平方向に進行・退避させるための進退機構２７３と、から主に構成されている。本実施例のエンドミル２７２は、流体管１よりも小径の軸体に形成され、その先端及び周面に亘り切断刃を備えている。

【0117】

この穿孔機２０７の取付けに先立ち、まず作業弁２０３の支持部２３６，２３６に、穿孔機２０７を筐体２０５に挿入するための挿入手段として、押圧部８０を取付ける。押圧部８０の詳細の構成、及び取付手順については、上記した実施例１と同様であるため説明を省略する。

【0118】

穿孔機２０７の取付手順について説明すると、押圧部８０によって穿孔機２０７の取付フランジ筒２７１を首部２０５ｄ内に挿入し、取付フランジ筒２７１の基端に形成されたフランジ部２７１ａを、首部２０５ｄの開放端部２０５ｃに当接させ、締結部材２７９により締結する。また取付フランジ筒２７１は、首部２０５ｄの内周面２０５ｈ、２０５ｊよりも僅かに小径の外周面を有する略筒状に形成されており、凹設部２０５ｉの開口を被覆する位置まで首部２０５ｄ内に挿嵌されるようになっている。すなわち穿孔機２０７が備える取付フランジ筒２７１は、本発明の筒状部を構成している。

【0119】

更に、取付フランジ筒２７１は、首部２０５ｄの内周面２０５ｈ、２０５ｊに沿ってスライド可能に配置されていることで、この取付フランジ筒２７１の移動の精度を向上させ、凹設部２０５ｉを確実に閉塞若しくは開放できる。

【0120】

また、取付フランジ筒２７１の外周面には、本発明の密封材であるシール部材２７６が設けられており、このシール部材２７６が、首部２０５ｄの内周面２０５ｈに密接することで、この接続状態で穿孔機２０７の取付フランジ筒２７１及び筐体２０５の首部２０５ｄは密封されている。なお、前述した実施例１のように、首部２０５ｄの内周面２０５ｊを密封するシール部材が設けられてもよい。

【0121】

次に、図２０に示されるように、穿孔機２０７による流体管１の穿孔工程を説明すると、先ず、作業弁２０３の作業弁体２３１を収容部材２３２の収容内部に配置させ筐体２０５内を開放した状態において、穿孔機２０７の駆動モータ２７４によりエンドミル２７２を回転させるとともに、進退機構２７３によりエンドミル２７２を先方に進行させ、流体管２０１の管壁を不断流状態で穿孔して貫通する。

【0122】

また、上記した貫通の後に、この穿孔機２０７が取付けられるとともに流体管２０１に密封状に外嵌した筐体２０５を、この密封状態を維持したまま流体管２０１の周方向に所定角度α揺動させる。このようにすることで、この筐体２０５の揺動に追従してエンドミル２７２が周方向に揺動しながら流体管２０１を穿孔する結果、流体管２０１の管軸方向よりも管周方向に長く延びる孔部２０１ｂが穿設される。

【0123】

このとき、特に本実施例のように水平方向の分岐では、穿孔の際に発生する流体管２０１の切り粉の一部が首部２０５ｄ内に進入するが、凹設部２０５ｉの開口を取付フランジ筒２７１が閉塞しているため、凹設部２０５ｉに向かう切り粉の進入を防止することができる。首部２０５ｄ内に進入した切り粉は、この凹設部２０５ｉを被覆する取付フランジ筒２７１の内面に堆積や付着することになる。

【0124】

また、取付フランジ筒２７１の先端部には、内径側に突出する突出部２７１ｄが形成されていることで、穿孔の際は勿論、穿孔後に取付フランジ筒２７１を首部２０５ｄから取り外す際にも、取付フランジ筒２７１の内面に堆積や付着している切り粉が首部２０５ｄの内周面２０５ｈ，２０５ｊ、凹設部２０５ｉに落下することを抑制できる。

【0125】

また、このとき、例えば筐体２０５の内外に連通する排出口として、筐体２０５の凹設部２０５ｉよりも流体管２０１側、すなわち首部２０５ｄの基端側に雌ネジ孔２０５ｐが形成されている。この雌ネジ孔２０５ｐを開閉可能に設けられた図示しないボールバルブを設置して、穿孔の際に発生する切り粉を流体とともに外部へ排出する。このようにすることで、穿孔の際に発生する切り粉が凹設部２０５ｉ側に近づくことなく、この凹設部２０５ｉよりも上流である首部２０５ｄの基端部側に形成された雌ネジ孔２０５ｐを介し切り粉を外部に排出することができる。上記したボールバルブは、穿孔後に不断流状態で取外し、図示しないプラグにて密封する。なお、取付フランジ筒２７１は、図７のように、先端面が湾曲形成してもよいし、切り粉の排出口に連通する連通口を有してもよい。

【0126】

また、図２１に示されるように、エンドミル２７２により流体管２０１が穿孔された後、このエンドミル２７２を取付フランジ筒２７１の内部に引き込み、更に取付フランジ筒２７１を凹設部２０５ｉよりも後方に引き下げて、作業弁２０３の作業弁体２３１により筐体２０５内部を閉塞することで、流体管２０１の穿孔作業が完了する。上記したように、筐体２０５の首部２０５ｄ内の凹設部２０５ｉの開口を取付フランジ筒２７１により閉塞することで、筐体２０５内の流体管２０１の穿孔により生じる切り粉が凹設部２０５ｉ内に進入することを防止できるため、この取付フランジ筒２７１を開放した清浄な凹設部２０５ｉに作業弁体２３１を接触させることができ、筐体２０５を密封することができる。

【0127】

次に、作業弁２０３の作業弁体２３１により筐体２０５内部を密封状に閉塞した状態で、穿孔機２０７の撤去作業を行う。なお、この穿孔機２０７に替えて首部２０５ｄの開放端部２０５ｃに、穿孔の際に生じた切り粉を排出するための図示しない排出機を接続し、当該排出機によって筐体２０５や流体管２０１の内部に残留した切り粉を外部に排出すると好ましい。

【0128】

次に、作業弁２０３の作業弁体２３１により筐体２０５内部を閉塞した状態で、排出機の撤去作業を行い、この排出機に替えて首部２０５ｄの開放端部２０５ｃに、管内流体を制御するための制流弁２１０を接続する。

【0129】

図２２，２３に示されるように、制流弁２１０は、流体管１の穿孔された孔部２０１ｂを通過し管内を開閉可能に水平方向に移動する栓体２１１（弁体）と、この栓体２１１を水平方向に移動可能に収容し、且つ先端が開放された周側部２１３を有する弁筐体２１２とから主として構成される。弁筐体２１２は、回転可能で且つ進退不能に枢支された状態で水平方向に延設された軸部材１４を備え、この軸部材１４に栓体２１１が螺合しており、この弁筐体２１２の外方に突出した軸部材１４の端部の操作部を回転操作することで、栓体２１１が弁筐体２１２に対し軸部材１４の軸方向に移動可能に構成されている。

【0130】

制流弁２１０の詳細の構成、及び設置工程については、実施例１の制流弁１０の設置工程と同様であるため、説明を省略する。

【0131】

図２２，２３に示されるように、制流弁２１０は、第１の密封部材２１が開口部２０５ｂよりも内側方（流体管１側）に超えて首部２０５ｄの内周面２０５ｊに密接し、且つ第２の密封部材２２が開口部２０５ｂよりも外側方の内周面２０５ｈに密接する設置位置まで押圧される。

【0132】

筐体２０５の開放端部２０５ｃ及びこれに重合した制流弁２１０の張出部２１３ｄを、締結部材２１９によって嵌合することで、制流弁２１０は筐体２０５に対し外側方の抜け出しが規制される。

【0133】

次に、本発明の変形例１～７に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図２４から図３２を参照して説明する。尚、前記した実施例と同一構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、管路の設置状況などは前記した実施例と同様とする。また、これらの変形例は、実施例２の態様の変形例として説明するが、これに限られず、これら変形例が実施例１や３に適用されてもよいし、また、例えば変形例１と２の双方の機構を併せ持つなど、複数適用されるようにしてもよい。

【0134】

先ず、変形例１に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図２４及び図２５を参照して説明する。図２４に示されるように、取付フランジ筒１７１の内部には、カッタ１７２を移動可能に外嵌する筒状体１８８が、この取付フランジ筒１７１に対し水平方向に移動可能に設けられ、凹設部１０５ｉの開口を被覆する位置まで首部１０５ｄ内に挿嵌されるようになっている。すなわち筒状体１８８は、本発明の筒状部を構成している。

【0135】

この筒状体１８８は、首部１０５ｄの内周面１０５ｈ、１０５ｊよりも僅かに小径の外周面を有する有底円筒状に形成されており、この筒状体１８８は、その基端側の内周面から内径側に突出する係合部としての突出部１８１及びゴム部材１８２が、カッタ１７２の外周面に連結若しくは解除可能に係合している。

【0136】

より詳しくは、突出部１８１の内径側の先端には弾性変形可能なゴム部材１８２が設けられ、このゴム部材１８２がカッタ１７２の外周面との間で挟圧されることで、筒状体１８８はカッタ１７２に連結している。よって、進退機構１７３によりカッタ１７２が水平方向に進行すると、筒状体１８８はこのカッタ１７２に追従して流体管１０１に向け進行するようになっている。

【0137】

また図２５の図示上側に示されるように、カッタ１７２に追従して進行した筒状体１８８の軸方向の先端面が、筐体１０５の首部１０５ｄ内に形成された段部１０５ｋに接することで、筒状体１８８の挿入が完了するようになっている。

【0138】

更に、図２５の図示上側及び下側に示されるように、進退機構１７３によりカッタ１７２が水平方向に押圧されると、カッタ１７２と筒状体１８８との連結状態が解除され、カッタ１７２が単独で水平方向に進行し、流体管１０１を穿孔し切断するようになっている。この穿孔の際に発生する切り粉は、筒状体１８８によって凹設部１０５ｉに進入することが防止されている。

【0139】

なお、突出部１８１の先端に設けられたゴム部材１８２に替えて、特に図示しないが、カッタ１７２の外周面に凹部を形成し、突出部１８１の内径側の先端の凸部を凹凸嵌合するように構成してもよいし、若しくは突出部１８１の内径側の先端にボールプランジャーを設け、カッタ１７２の外周面を押圧して係合するように構成してもよい。

【0140】

また、図２４に示されるように、カッタ１７２により流体管１０１が切断され、カッタ１７２を切片１０１ａとともに取付フランジ筒１７１の内部に引き込むと、カッタ１７２と筒状体１８８とが再び連結状態となるとともに、カッタ１７２の基端面が筒状体１８８の内底面１８８ａと当接することで、筒状体１８８はカッタ１７２に追従して取付フランジ筒１７１の内部に退行するようになっている。

【0141】

このようにすることで、カッタ１７２を移動させるだけで、このカッタ１７２と筒状体１８８とを容易に連結若しくは解除することができる。

【0142】

次に、変形例２に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図２６及び図２７を参照して説明する。図２６に示されるように、取付フランジ筒１７１の内部には、カッタ１７２を移動可能に外嵌する筒状体１７８が、この取付フランジ筒１７１に対し水平方向に移動可能に設けられ、この筒状体１７８は、その基端側に固定されるとともに取付フランジ筒１７１の外方に密封状態で延設された操作部１７９を押し引き操作することで、凹設部１０５ｉの開口を被覆する位置まで首部１０５ｄ内に挿嵌されるようになっている。すなわち筒状体１７８は、本発明の筒状部を構成している。

【0143】

この筒状体１７８は、その先端側の外周面から外径側に向け起毛する多数本の毛状部材１９１，１９１，…からなる掃き出し部１９０が全周に渡り設けられている。この掃き出し部１９０は、筒状体１７８の進退移動に伴い凹設部１０５ｉの内部に進入し、若しくは凹設部１０５ｉの内部から進出するように構成されている。また掃き出し部１９０は、筒状体１７８の外周面の全面にあってもよいし、部分的にあってもよい。

【0144】

また、この掃き出し部１９０を構成する毛状部材１９１は、金属製、樹脂製若しくは繊維等の素材により形成されており、凹設部１０５ｉ内の切り粉等の夾雑物を、箒やブラシのごとく外部に掃き出す機能を有する。

【0145】

図２６，２７に示されるように、操作部１７９により首部１０５ｄ内に挿嵌された筒状体１７８の軸方向の先端面が、筐体１０５の首部１０５ｄ内に形成された段部１０５ｋに接することで、筒状体１７８の挿入が完了するようになっている。この挿入完了位置で、掃き出し部１９０が凹設部１０５ｉ内に挿入された状態となっている。このようにすることで、凹設部１０５ｉ内に切り粉等の異物が進入することを抑制することができる。

【0146】

また、カッタ１７２により流体管１０１が切断され、カッタ１７２を切片とともに取付フランジ筒１７１の内部に引き込み、筒状体１７８も取付フランジ筒１７１の内部に引き込むと、掃き出し部１９０が凹設部１０５ｉの内部から外方に向け掃き出すように動作する。このようにすることで、凹設部１０５ｉ内に切り粉等の異物が進入しても、当該異物を凹設部１０５ｉ外に排出することができる。

【0147】

次に、変形例３に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図２８を参照して説明する。図２８に示されるように、取付フランジ筒１７１の内部には、カッタ３７２が、この取付フランジ筒１７１に対し水平方向に移動可能に設けられている。このカッタ３７２は、流体管１０１よりも小径の有底筒状に形成され、その先端に周方向に沿って切断刃を備えたホールソー３７２ａと、該ホールソー３７２ａの回転軸と同軸に配設され切断刃よりも先方に突出したセンタードリル３７２ｂとから構成されている。
このホールソー３７２ａは、その基端側に接続された進退機構１７３を操作することで、凹設部１０５ｉの開口を被覆する位置まで首部１０５ｄ内に挿嵌されるようになっている。すなわちホールソー３７２ａは、本発明のカッタ３７２の一部を構成するとともに、本発明の筒状部を構成している。このようにすることで、カッタ３７２の一部であるホールソー３７２ａを利用することで、筒状部の構成を簡略化することができる。

【0148】

このホールソー３７２ａは、その基端部の外周面から外径側に向け起毛する多数本の毛状部材３９１，３９１，…からなる掃き出し部３９０が全周に渡り設けられている。この掃き出し部３９０は、ホールソー３７２ａの進退移動に伴い凹設部１０５ｉの内部に進入し、若しくは凹設部１０５ｉの内部から進出するように構成されている。また掃き出し部３９０は、ホールソー３７２ａの外周面の全面にあってもよいし、部分的にあってもよい。

【0149】

また、この掃き出し部３９０を構成する毛状部材３９１は、金属製、樹脂製若しくは繊維等の素材により形成されており、凹設部１０５ｉ内の切り粉等の夾雑物を、箒やブラシのごとく外部に掃き出す機能を有する。

【0150】

図２８に示されるように、進退機構１７３により首部１０５ｄ内に挿嵌されたホールソー３７２ａの軸方向先端の切断刃が、流体管１０１の外面に接して穿孔する位置で、掃き出し部３９０が凹設部１０５ｉ内に挿入された状態となっている。このようにすることで、凹設部１０５ｉ内に切り粉等の異物が進入することを抑制することができる。

【0151】

更に、カッタ３７２の穿孔の際にホールソー３７２ａが回転することで、凹設部１０５ｉ内に挿入された掃き出し部３９０が周方向に回動し、この凹設部１０５ｉ内の流動性を高めて切り粉等の異物が進入を阻止することができる。

【0152】

また、カッタ３７２により流体管１０１が切断され、カッタ３７２を切片１０１ａとともに取付フランジ筒１７１の内部に引き込むと、掃き出し部３９０が凹設部１０５ｉの内部から外方に向け掃き出すように動作する。このようにすることで、凹設部１０５ｉ内に切り粉等の異物が進入しても、当該異物を凹設部１０５ｉ外に排出することができる。

【0153】

次に、変形例４に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図２９及び図３０を参照して説明する。図２９及び図３０に示されるように、筐体１０５の首部１０５ｄの内部には、この筐体１０５に形成された貫通孔１０５ｍを介し、切り粉排出用の小口径の棒状体からなる吸引管２８０が密封状態で略水平方向に挿入されており、この吸引管２８０が鉛直方向に下方の凹設部１０５ｉの開口を上方から被覆する位置に配置されている。すなわち吸引管２８０は、本発明の筒状部を構成している。

【0154】

この吸引管２８０は、首部１０５ｄの内部に配置された先端開口２８１ａと、外部に配置された後端開口２８１ｂとが連通した内空構造となっており、且つ筐体１０５の外部に配設されたバルブ２８２により、吸引管２８０の両開口２８１ａ，２８１ｂ、すなわち首部１０５ｄの内外を連通する連通路を開閉自在となっている。

【0155】

図３０に示されるように、首部１０５ｄ内に挿入された吸引管２８０が、凹設部１０５ｉの開口を上方から被覆した状態となっている。このようにすることで、凹設部１０５ｉ内に切り粉等の異物が進入することを抑制することができる。

【0156】

また、カッタ１７２による流体管１０１の切断中に、若しくは流体管１０１が切断され、カッタ１７２を切片１０１ａとともに取付フランジ筒１７１の内部に引き込んだ後に、吸引管２８０のバルブ２８２を開放状態とすることで、首部１０５ｄ内の流体とともに切り粉を吸引管２８０の先端開口２８１ａから吸引し、後端開口２８１ｂから筐体１０５の外に排出する。

【0157】

このようにすることで、筐体１０５の内外に連通する吸引管２８０により、筐体１０５内の切り粉等の異物を外部に排出することができる。また、このバルブ２８２の開放状態で、首部１０５ｄ内の吸引管２８０を凹設部１０５ｉに沿って適宜進退移動させることで、切り粉を吸引する効率を高めることができる。なお、吸引管２８０は一本のみに限られず、所定本数を設けてもよい。また、吸引管２８０は、例えば流体管１０１の切断中は取り外しておき、切断終了後にバルブ２８２に取付けて、切り粉等の異物を外部に排出するようにしてもよい。なお、この後に続けて吸引管２８０を取り外すのが好ましいが、この限りでなく、穿孔機１０７の撤去作業に際し、作業弁体１３１にて密封状に閉塞する際には、バルブ２８２や後端開口２８１ｂのバルブを開放しながら切り粉等の異物を作業弁体１３１にて押し出すようにして排出してもよい。バルブ２８２は制流弁１１０の取付け後に取り外すことができる。

【0158】

次に、変形例５に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図３１を参照して説明する。図３１に示されるように、筐体１０５の首部１０５ｄの内部に形成された凹設部１０５ｐは、流体管１０１側の内側面が、内底面から開口に向けて漸次開放されたテーパ面１０５ｔに形成されている。

【0159】

このようにすることで、凹設部１０５ｉ内の流体の流動性を高めることができるため、流体管１０１の切断時に流体とともに凹設部１０５ｐ内に進入した切り粉或いは進入しようとする切り粉を滞留させることなく、テーパ面１０５ｔに沿って凹設部１０５ｐの外部に流出させることができる。また、テーパの方向は、開口から内底面に向けて漸次開放させて、切り粉の進入を防ぐようにしてもよい。

【0160】

次に、変形例６に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図３２を参照して説明する。図３２に示されるように、筐体１０５’、この筐体１０５’に接続された取付フランジ筒１７１’及び図示しない進退機構は、その外端側が水平方向よりも斜め上方を向くように傾斜して、流体管１０１に対し取り付けられている。すなわち筐体１０５’の内部に形成された凹設部１０５ｉ’の内側面は、鉛直方向に対し傾斜して形成されている。

【0161】

このようにすることで、凹設部１０５ｉ’内の流体の流動性を高めることができるため、流体管１０１の切断時に流体とともに凹設部１０５ｉ’内に進入した切り粉或いは進入しようとする切り粉を滞留させることなく、傾斜した凹設部１０５ｉ’の内側面に沿って凹設部１０５ｉ’の外部に流出させることができる。

【0162】

また、特に図示しないが、上記した変形例５に係る凹設部１０５ｐを備えた筐体１０５を、変形例６のごとく斜め上方を向くように傾斜して、流体管１０１に対し取り付けると好ましい。このようにすることで、凹設部１０５ｐを構成するテーパ面１０５ｔが、より鉛直方向に対し傾斜、すなわち水平方向に近づくように傾斜するため、凹設部１０５ｐ内の流体の流動性をより一層高めることができ、凹設部１０５ｐ内に進入しようとする切り粉を残さず排出することができる。

【0163】

次に、変形例７に係る管穿孔装置及びその設置方法につき、図３３を参照して説明する。図３３に示されるように、筐体１０５の首部１０５ｄの開口部１０５ｂに対し、本発明に係る管穿孔装置を構成する作業弁１０３’を密封状に接続する。作業弁１０３’は、筐体１０５内を開閉可能にスライドする作業弁体１３１’と、略鉛直下方に延設され、作業弁体１３１’をスライド可能に収容する収容内部１３２ａ’、及びその上端が開放された開放部１３２ｂ’を有する作業弁筐体としての収容部材１３２’とから主として構成される。

【0164】

収容部材１３２’は、回転可能で且つ進退不能に枢支され、鉛直下方に延設された軸部材１３４’を備え、この軸部材１３４’に作業弁体１３１’が螺合しており、この収容部材１３２’の下方に突出した軸部材１３４’の先端部に取り付けた操作部材１３５’を回転操作することで、作業弁体１３１’が収容部材１３２’に対しスライド可能に構成されている。

【0165】

上記した作業弁筐体としての収容部材１３２’を備えた作業弁１０３’によれば、凹設部１０５ｉ内に進入する切り粉を、凹設部１０５ｉ内に滞留させることなく収容部材１３２’の収容内部１３２ａ’に降下させて導入することができる。なお、収容部材１３２’の下端部に図示しない排出口を開閉可能に設けておくと好ましく、このようにすることで、収容部材１３２’の内部に導入した切り粉を外部に適宜排出することができる。

【0166】

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。

【0167】

例えば、前記実施例１では、制流弁１０が、その弁体として、流体管１の孔部１ｂを通過し内周面１ｃに密接する栓体１１を備えているが、これに限らず、管内流体を制御可能であれば如何なる形態の弁体も適用することができる。

【0168】

また、例えば、実施例１，２では、流体管１よりも小径のホールソー７２ａで穿孔し、また実施例３では、流体管１よりも小径のエンドミル２７２で穿孔したが、これに限らず、流体管１よりも大径のホールソーあるいはバイト装置、ワイヤーソー装置等で筐体５内部の流体管の一部を切削し、若しくは流体管の一部管路を切断し、その切片を撤去して、筐体の内周面を弁座として密封するプラグや、弁体を内蔵した内弁箱を有する制流弁を不断流状態で設置するようにしてもよい。すなわち本発明に係る管穿孔装置とは、その穿孔機により流体管の管壁から切り粉が生じるものであればよく、本発明の穿孔とは、単に流体管に孔部を形成するものに限らず、切削若しくは切断等の態様を含むものである。

【0169】

また、実施例１～３では、筐体の開放端部５ｃ，１０５ｃ，２０５ｃは水平方向に分岐して開口したが、垂直方向に分岐して上下方向に穿孔する場合や、角度の付いた傾斜方向から穿孔する場合にも適用できる。

【0170】

また、実施例１～３では、切り粉回収のために内壁部７５ａ，筒状体１７８，取付フランジ筒２７１の先端部に、突出部７５ｄ，１７８ｄ，２７１ｄを設けたが、突出部は複数設けられてもよく、また形状もこれに限らず例えば格子状の内周表面としてもよいし、複数の突起を有してもよいし、若しくは粘性のある材料を塗布してもよい。

【0171】

また筒状体１７８，１８８は、必ずしも円筒状に形成されるものに限られず、半円筒状若しくは略Ｃ字状に形成されてもよい。

【0172】

また、実施例１～３では、作業弁３，１０３，２０３は流体管１，１０１，２０１の管路方向に延設するように取付けていたが、管路方向に対して垂直方向や、周方向の適宜の角度方向に取付けてもよく、また管路に対して平行に限らず、作業弁外端の操作部側が徐々に近接若しくは遠ざかるような角度で取付けるようにしてもよい。この場合の開口部５ｂ，１０５ｂ，２０５ｂや凹設部５ｉ，１０５ｉ，２０５ｉも適宜上記の方向で設計されるのは言うまでもない。

【0173】

また、穿孔の際には、複数の押しボルト１０５ｆを挿通可能とする複数の貫通孔、特に下方側に切り粉が滞留する虞があり、穿孔前にゴムやスポンジのような弾性材、またはテープやプラスチック、金属などの材料で、貫通孔を首部内周側から塞いだり、穿孔後に貫通孔を洗浄するとよい。

【符号の説明】

【0174】

１ 流体管
３ 作業弁
５ 筐体
５ｄ 首部
５ｉ 凹設部（凹状弁座部）
５ｐ 雌ネジ孔（排出口）
７ 穿孔機
１０ 制流弁
３１ 作業弁体
７１ 取付フランジ筒（収容筒）
７２ カッタ
７５ａ 内壁部（筒状部）
７５ｄ 突出部
７５ｐ 連通口
７６ｂ シール部材（密封材）
１０１ 流体管
１０３ 作業弁
１０５，１０５’ 筐体
１０５ｄ 首部
１０５ｉ，１０５ｉ’ 凹設部（凹状弁座部）
１０５ｐ 凹設部（凹状弁座部）
１０５ｔ テーパ面
１０７ 穿孔機
１１０ 制流弁
１１７ 連通開口部（排出口）
１３１，１３１’ 作業弁体
１３２，１３２’ 収容部材
１７２ カッタ
１７８ 筒状体（筒状部）
１７８ｄ 突出部
１８１ 突出部（係合部）
１８２ ゴム部材（係合部）
１８８ 筒状体（筒状部）
１９０ 掃き出し部
２０１ 流体管
２０３ 作業弁
２０５ 筐体
２０５ｄ 首部
２０５ｉ 凹設部（凹状弁座部）
２０５ｐ 雌ネジ孔（排出口）
２０７ 穿孔機
２１０ 制流弁
２３１ 作業弁体
２７１ 取付フランジ筒（筒状部）
２７１ｄ 突出部
２７２ エンドミル（カッタ）
２７６ シール部材（密封材）
２８０ 吸引管（筒状部）
３７２ カッタ
３７２ａ ホールソー（筒状部）
３９０ 掃き出し部

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】