JP2005061492A

JP2005061492A - 継ぎ手部材構造及び継ぎ手部材の成形構造

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Publication number: JP2005061492A
Application number: JP2003291177A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kuroda; 茂黒田
Original assignee: Otsuka Corp
Current assignee: Otsuka Corp
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2023-08-11
Also published as: CN100491794C; CN1580621A; JP4286613B2

Abstract

【課題】フランジ継ぎ手を成形により製造する際に、費用を削減するとともに、作業を簡単に行うことができる継ぎ手部材の構造及び継ぎ手部材の成形構造を提供すること。
【解決手段】フランジ継ぎ手１は、フランジ部材２とパイプ３とで構成され、フランジ部材２には貫通孔５を形成しパイプ３を貫通させている。ボス挿入孔２０には、パイプ３の先端部をフレア１８形状に先端側が開く方向に裾拡がりに拡径している。他方、フランジ部材２の背面７側は、貫通孔５にある背面側拡孔部１７に位置させて、三角形状の余肉部１９を形成している。フランジ部材２は、貫通孔５の両端の位置で、一端側がフレア１８により他端側が余肉１９によりフランジ部材２を挟着するようにして固定している。
【選択図】図１

Description

本発明は、フランジ継ぎ手等の連結部に用いられるパイプとパイプの先端部に取付けられている連結部材とを備えた継ぎ手部材構造及び継ぎ手部材の成形構造に関する。

図８及び図９は、従来のフランジ継ぎ手の雌側を示す。図に示すように、フランジ継ぎ手１は、連結部材としてのフランジ部材２とパイプ３とで構成され、フランジ部材２には継ぎ手１の接続面４側から背面７側を貫通する貫通孔５を形成している。貫通孔５は、接続面４側に接続口６を形成し、背面７側にパイプ口８を形成している。このパイプ口８は、パイプ３の先端部を挿入しろう付け１５により、フランジ部材２とパイプ３とを固着している。フランジ部材２の貫通孔５の側部には、ネジ孔９を形成している。

他方、図１０に示すように、雄側フランジ継ぎ手１０は、フランジ部材１１にボス１２を突出させ、ボス１２と反対側のフランジ部材１１の面には、パイプ３ａを挿通させてかつフランジ部材１１に固着している。フランジ部材１１の側部には貫通孔１３を形成している。
このような、フランジ継ぎ手１，１０は、雄側フランジ継ぎ手１０のボス１２を雌側フランジ継ぎ手１の接続口６に挿入し、ボルト１４により両フランジ部材２，１１を締結することにより両フランジ継ぎ手１，１０を連結している。
特開平１１−１４１７６０号公報（要約参照）特開２０００−１２０９５２号公報（要約参照）

しかしながら、上述した雌側フランジ継ぎ手１は、フランジ部材２とパイプ３の接続部をろう付け１５により固定している。この際、ろう付け１５が不完全であると接続口６を介して、ろう付け不完全部からガス漏れ（若しくは液漏れ）が生じる。ろう付け１５を行う場合、図９に示すパイプ３の先端部をフランジ部材２の接続口６に挿入させるので、そのパイプ３の挿入長さｈだけ、フランジ部材２の全体のフランジ高さＨ１が大きくなり、材料費の部品コストが上昇する。図１０に示す
雌側フランジ継ぎ手１を雄側フランジ継ぎ手１０と接続して配設した場合に、狭い箇所や部品の込み入った場所にフランジ高さの大きいフランジ継ぎ手１を配設するようなときは、フランジ部材２が他の部材と干渉することがある。強度さえ維持できれば、フランジ部材２は、小型化することが望ましい。さらには、フランジ継ぎ手１の製造工程において、ろう付け作業に手間と費用がかかっていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、フランジ等の継ぎ手を成形により製造する際に、費用を削減するとともに、作業を簡単に行うことができる継ぎ手部材構造及び継ぎ手部材の成形構造を提供することにある。

本発明の継ぎ手部材構造は、上記目的を達成するために、パイプを連結する継ぎ手の連結部材が、パイプを連結部材の背面側から接続口側へ挿通させる貫通孔を形成し、前記連結部材がパイプの先端部と接続される継ぎ手部材構造において、前記連結部材の貫通孔の前記接続口側に該貫通孔を拡径した拡孔部を形成するとともにパイプの先端部を拡径した拡径部を前記拡孔部に係合させ、前記連結部材の貫通孔の背面側に前記パイプの外周面から突出する突出部を形成し、これらの拡径部と突出部とにより前記連結部材を挟着してパイプに連結部材を取付けた。
前記継ぎ手部材構造は、前記貫通孔の前記連結部材の背面側に貫通孔を拡径した拡孔部を形成し、該拡孔部に前記パイプの前記突出部を突出させることができる。
また、前記継ぎ手部材構造は、前記パイプと前記連結部材の材質を異種材で形成できる。
本発明の継ぎ手部材の成形構造は、上記目的を達成するために、パイプを連結する継ぎ手の連結部材が、パイプを連結部材の背面側から接続口側へ挿通させる貫通孔を形成し、前記連結部材がパイプの先端部と接続される継ぎ手部材の成形構造において、前記連結部材の貫通孔の接続口側に貫通孔を拡径する拡孔部を形成するとともに前記連結部材の貫通孔の背面側に拡孔部を形成し、前記継ぎ手のパイプを成形するパイプのクランプ材が前記パイプを貫通させる挿通孔を形成し、前記パイプを前記連結部材の貫通孔の背面側から挿通してパイプの先端部をクランプ材の挿通孔から突出させ、パンチにより前記パイプの内面を成形することにより、前記パイプの先端部を拡径して拡径部を形成し、前記連結部材の背面側でパイプの余肉をパイプの外周部から連結部材の背面側の拡孔部に突出させて突出部を形成し、これらの拡径部と突出部とにより前記連結部材を挟着してパイプに連結部材を取付けた。
前記継ぎ手部材構造は、前記連結部材の背面側の貫通孔部に対向する前記クランプ材の挿通孔の部位に拡孔部を形成し、前記連結部材の背面側の拡孔部と前記挿通孔の拡孔部を合わせた部位に、前記パイプの余肉を突出させることができ、さらには、前記連結部材の背面側の貫通孔部に対向する前記クランプ材の挿通孔の部位に拡孔部を形成し、前記連結部材の背面側の拡孔部に代えて、前記クランプ材の挿通孔の拡孔部に、前記パイプの余肉を突出させることができる。

本発明の継ぎ手部材構造は、パイプを連結する継ぎ手の連結部材が、パイプを連結部材の背面側から接続口側へ挿通させる貫通孔を形成し、前記連結部材がパイプの先端部と接続される継ぎ手部材構造において、前記連結部材の貫通孔の前記接続口側に該貫通孔を拡径した拡孔部を形成するとともにパイプの先端部を拡径した拡径部を前記拡孔部に係合させ、前記連結部材の貫通孔の背面側に前記パイプの外周面から突出する突出部を形成し、これらの拡径部と突出部とにより前記連結部材を挟着してパイプに連結部材を取付けたので、パイプで連結部材を挟持することができる。また、パイプの接続口を他の継ぎ手部材と直接、接続することができるので、流体の漏れを防止することができる。
また、上記継ぎ手部材構造は、前記貫通孔の前記連結部材の背面側に貫通孔を拡径した拡孔部を形成し、該拡孔部に前記パイプの前記突出部を突出させたので、成形時に突出部を同時成形することができる。
さらに、上記継ぎ手部材構造は、前記パイプと前記連結部材の材質を異種材で形成したので、連結部材とパイプの材質を適宜選択することができる。
本発明の継ぎ手部材の成形構造は、パイプを連結する継ぎ手の連結部材が、パイプを連結部材の背面側から接続口側へ挿通させる貫通孔を形成し、前記連結部材がパイプの先端部と接続される継ぎ手部材の成形構造において、前記連結部材の貫通孔の接続口側に貫通孔を拡径する拡孔部を形成するとともに前記連結部材の貫通孔の背面側に拡孔部を形成し、前記継ぎ手のパイプを成形するパイプのクランプ材が前記パイプを貫通させる挿通孔を形成し、前記パイプを前記連結部材の貫通孔の背面側から挿通してパイプの先端部をクランプ材の挿通孔から突出させ、パンチにより前記パイプの内面を成形することにより、前記パイプの先端部を拡径して拡径部を形成し、前記連結部材の背面側でパイプの余肉をパイプの外周部から連結部材の背面側の拡孔部に突出させて突出部を形成し、これらの拡径部と突出部とにより前記連結部材を挟着してパイプに連結部材を取付けたので、成形工程のみでパイプと連結部材を連結することができ、かつパイプに連結部材を取付けることができる。ろう付け工程がないので、製造コストを安価にすることができ、製造時間の短縮となる。
上記継ぎ手部材の成形構造は、前記連結部材の背面側の貫通孔部に対向する前記クランプ材の挿通孔の部位に拡孔部を形成し、前記連結部材の背面側の拡孔部と前記挿通孔の拡孔部を合わせた部位に、前記パイプの余肉を突出させるようにしたので、余肉部が連結部材側のみならず、クランプ材側にも形成されることから余肉をより大きくすることができ、パイプの連結部材に対する保持力がより大きくなる。
上記継ぎ手部材の成形構造は、前記連結部材の背面側の貫通孔部に対向する前記クランプ材の挿通孔の部位に拡孔部を形成し、前記連結部材の背面側の拡孔部に代えて、前記クランプ材の挿通孔の拡孔部に、前記パイプの余肉を突出させるようにしたので、連結部材側に余肉を形成するか、若しくはクランプ材側に余肉を形成するか否かの選択幅を広げることができる。

以下、本発明の実施の形態における継ぎ手部材構造及び継ぎ手部材の成形構造について図面を参照しながら説明する。なお、背景技術と同じ名称であるものについて、同一の符号を付して説明する。また、図１０に示す雄側フランジ継ぎ手１０は、変更がないのでそのまま雄側フランジ継ぎ手のみ図１０の符号を用いて説明する。
図１は、本発明に係る継ぎ手部材構造を採用したフランジ継ぎ手１であり、図２のＡは、継ぎ手を形成する前のフランジ部材２の平面図であり、図２のＢは、図２のＡのＸ−Ｘ線方向の断面図である。
フランジ継ぎ手１は、連結部材としてのフランジ部材２とパイプ３とで構成され、図２のＢに示すように、フランジ部材２にはフランジ継ぎ手１の接続面４側から背面７側を貫通する貫通孔５を形成している。貫通孔５は、接続面４側開口に段状の段差（２段）を形成した接続口側拡孔部１６を形成し、フランジ部材２の背面７側には、貫通孔５の開口に位置させて、図２のＢの円Ｙ内に示すように、テーパ状に貫通孔５の開口側を拡径した背面側拡孔部１７を形成している。フランジ部材２の貫通孔５の側部には、接続面４から背面へ貫通するネジ孔９を形成している。

図１に示すように、パイプ３はパイプ３の先端部がフランジ部材２の接続面４と面一であり、先端側が雄側フランジ継ぎ手１０のボス１２が挿入可能なように、ボス径に合わせてパイプ３の基端側（非成形部）よりも拡径したボス挿入孔２０を形成している。また、ボス挿入孔２０の先端部はフレア１８を形成し、フレア１８は拡孔部１６の段差面上を、先端側が開く方向に裾拡がりに拡径している。他方、フランジ部材２の背面７側は、貫通孔５にある背面側拡孔部１７に位置させて、図１の円Ｚに示すように、三角形状の余肉１９を形成している。したがって、フランジ部材２は、貫通孔５の両端の位置で、一端側がフレア１８により他端側が余肉１９によりフランジ部材２を挟着するようにして固定している。また、フレア１８と接続口側拡孔部１６の接合面及び余肉１９と背面側拡孔部１７の接合面を成形時に密着するように形成し、かつ、フレア１８と余肉１９間に挟着されたフランジ部材２が抜けるのを防止する。こうして、フランジ部材２は、パイプ３に固定される。

このような、雌側フランジ継ぎ手１は、図１に示すように、パイプ３が貫通孔５の全体に挿通させていることから、パイプ３の先端部が雄側フランジ継ぎ手１０のボス１２のボス挿入孔２０となり、背景技術の図９のＢに示すように、ボス１２の接続口６とパイプ３を挿入するパイプ口８を別個に設ける必要がない。すなわち、本実施の形態では、背景技術のパイプ口８とボス接続口６とが共通化されている。よって、本実施の形態では、フランジ部材２の接続面４から背面７までの高さＨ２を従来よりも短くできる。また、パイプ３のフレア１８が雄側フランジ継ぎ手１０のボス１２と直接、接続されるので、従来のようにろう付けの不良個所のガス抜けを解消できる。

以下、上述した継ぎ手部材の成形工程について説明する。
図３は、フランジ継ぎ手１を成形するためのアウタダイス２５とパンチ２８を示し、図４のＡ〜Ｃは、フランジ継ぎ手１を成形するための第１工程の手順を示す。
図４のＡに示すクランプ２１は、パイプ３を挿通する挿通孔２２を形成し、挿通孔２２にパイプ３を貫通させて、図４のＢに示すように、パイプ３の先端部をフランジ部材２の厚さよりも僅かに大きい長さだけ分だけ、クランプ２１から突出させている。そして、図示しない固定手段でクランプ２１は、パイプ３をクランプ２１に固定する。クランプ２１は、パイプ３が突出する面に、フランジ部材２の押当て面２３を設け、この押当て面２３側の挿通孔２２に、挿通孔２２を拡径したボス成形孔２４を形成している。このボス成形孔２４の径はフランジ部材２の貫通孔５に一致させている。

フランジ部材２は、アウタダイス２５の保持座２６にセットする。図３に示すように、そのアウタダイス２５は、筒状の本体２７内にパンチ２８を配設し、本体２７の軸方向に摺動が可能である。また、アウタダイス２５の周部には、本体２７の軸方向に長いスリット孔２９を上下２箇所に形成している。このスリット孔２９には、ネジ形状のストッパ３０が挿通され、ストッパ３０はパンチ２８の周壁部に螺着している。よって、パンチ２８は、スリット孔２９の長さだけ摺動ストロークを有する。パンチ２８の後端部には、バネ座３１を形成し、バネ３２を本体２７の後端とバネ座３１の間に伸張状態で設けている。よって、成形時にパンチ２８を前方に移動した後、無負荷にすると、パンチ２８は後方の待機位置に戻る。

パンチ２８は先端側から基端側に、テーパ部３４を挟んで、先端側に小径部３５が形成され、テーパ部３４の後端側に中径部３６が形成され、基端側が大径部３７となっている。小径部３５は、パイプ３の基準径（非成形部）と実質的に同じ径であり、中径部３６は図１に示すボス挿入孔２０よりも僅かに小さい径である。大径部３７は、アウタダイス２５の内径と実質的に一致させている。
図５は、図４のＢの円Ｗの拡大図である。図に示すように、フランジ部材２とクランプ２１との当接面、すなわち、フランジ部材２の貫通孔５の全周囲には、貫通孔５の開口側が拡径するテーパ状の背面側拡孔部１７を形成し、これに対向するクランプ２１の挿通孔２２の全周囲には、挿通孔２２の開口側に拡径するテーパ状の拡孔部３８を形成している。

このような構成により、図４のＡに示すように、フランジ部材２をアウタダイス２５の保持座２６の上に保持し、次いで、図４のＢに示すように、フランジ部材の貫通孔５にパイプ３の先端部を挿通させ、フランジ部材２の背面７をクランプ２１の押当て面２３に当接させる。この状態では、パンチ２８の待機状態で、パイプ３の先端部とパンチ２８の小径部３５が対向した位置に配置される。こうした状態で、パンチ２８をパイプ３側に打撃してスライドさせる。すると、図４のＣに示すように、パイプ３の先端部が、パンチ２８のテーパ部３４及び中径部３６に対応する形状に拡径される。

次に、フランジ継ぎ手１を成形するための第２工程の手順を示す。
図６のＡに示すように、第１工程で成形したパイプ３及びパイプ３を保持しているクランプ２１をそのまま連続して第２工程で使用する。第２工程で用いるパンチ３９は、先端側から小径部４１、テーパ部４２、中径部４３、フレア形成部４４及び基部４５から構成される。小径部４１はパイプ３の非成形部と実質的に同径であり、テーパ部４２は第１工程で形成されたパイプ３のテーパ部４６に対応する形状であり、中径部４３は、雄側フランジ継ぎ手１０のボス１２部（図１０参照）と実質的に同径であり、中径部４３の径は、図６のＡに示す現状のパイプ３の拡径部４７よりも僅かに大きく形成している。パンチ３９のフレア成形部４４は、図２のＢに示すように、パイプ３の先端部がフランジ部材２の接続口側拡孔部１６の段差面に沿うような形状に形成されている。

このような構成により、図６のＢ及びＣに示すように、パンチ３９をパイプ３に向かって打ち込む。この際、パンチ３９の中径部４３は、パイプ３の先端側の拡径部４７よりも径が大きいので、図７のＡに示すように、パイプ３の内周面を拡管する。すると、パイプ３が矢印に示すように、パイプ３の軸方向に圧縮力が加わる。
さらにパンチ３９が前進すると、図７のＢに示すように圧縮された余肉１９が外周方向へ逃げようとするため、クランプ２１とフランジ部材２の間に隙間Ｓが生じる。フランジ部材２に形成した背面側拡孔部１７及びクランプ２１に形成した拡孔部３８がそれを助長する。そして、さらにパンチ３９が前進すると、フランジ部材２がパンチ３９の基部４５に押されて隙間Ｓが消失し、パンチ３９とクランプ２１の間にフランジ部材２が密着する。すると、余肉１９は、背面側拡孔部１７及び拡孔部３８に対応した三角形状の突起に形成される。

他方、パイプ３の開口側は、パンチ３９のフレア成形部４４により、パイプ３の開口部が外側に拡径され、パイプ３の拡径部がフランジ部材２の接続口側拡孔部１６に拡がり、パイプ３にフレア１８が形成される。
このように、フランジ部材２は貫通孔５の両端部で、フレア１８と余肉１９により挟着されるようにして、パイプ３にフランジ部材２が取付けられる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は勿論、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形、変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、成形時のパイプ３の余肉１９でフランジ部材２の背面７を係止させたが、余肉１９の代わりに予め若しくは後からパイプ３の周囲にリブ状のものを形成するようにして、パイプの先端部を拡径するようにしてもよい。

本発明の活用例として、空調設備の配管の継ぎ手や、その他流体設備の配管の継ぎ手に幅広く利用可能性がある。

本発明の実施の形態における継ぎ手部材構造のフランジ継ぎ手の断面図である。図２のＡは、フランジ部材の平面図であり、図２のＢは図２のＡにおけるＸ−Ｘ線方向の断面図である。本発明の実施の形態における継ぎ手部材の成形工程で成形されるフランジ部材と、成形に用いるアウタダイスとパンチの断面図である。本発明の実施の形態における継ぎ手部材の成形工程の第１成形工程であり、図４のＡはクランプにパイプをセットし、アウタダイスにフランジ部材をセットした状態を示す断面図であり、図４のＢは、フランジ部材をクランプにセットした状態を示す断面図であり、図４のＣはパイプをパンチ成形して第１成形工程が終了した状態を示す。図４のＢの円Ｗの拡大断面図である。本発明の実施の形態における継ぎ手部材の成形工程の第２成形工程であり、図６のＡはパンチ成形前の状態を示す断面図であり、図６のＢは、パイプにパンチを打付けている状態を示し、図６のＣはパイプをパンチ成形して第２成形工程が終了した状態を示す。図６のＢから図６のＣまでの成形時に、パイプに余肉ができる状態を示し、図７のＡは成形初期時におけるパイプ内周面の応力のかかりかたを示す断面図であり、図７のＢは余肉がクランプとフランジ部材間に入り込む状態を示す断面図であり、図７のＣはフランジ部材の背面に余肉が形成された状態を示す断面図である。従来の継ぎ手部材構造のフランジ継ぎ手の断面図である。図９のＡは、従来のフランジ部材の平面図であり、図２のＢは図２のＡにおけるＶ−Ｖ線方向の断面図である。従来の雌側フランジ継ぎ手の断面図と従来及び本実施の形態に用いられる雄側フランジ継ぎ手の部分破断断面図である。

符号の説明

１フランジ継ぎ手
２フランジ部材
３パイプ
４接続面
５貫通孔
７背面
１６接続口側拡径部
１７背面側拡径部
１８フレア
１９余肉
２１クランプ
２２挿通孔
２５アウタダイス
２８パンチ

Claims

パイプを連結する継ぎ手の連結部材が、パイプを連結部材の背面側から接続口側へ挿通させる貫通孔を形成し、前記連結部材がパイプの先端部と接続される継ぎ手部材構造において、
前記連結部材の貫通孔の前記接続口側に該貫通孔を拡径した拡孔部を形成するとともにパイプの先端部を拡径した拡径部を前記拡孔部に係合させ、前記連結部材の貫通孔の背面側に前記パイプの外周面から突出する突出部を形成し、これらの拡径部と突出部とにより前記連結部材を挟着してパイプに連結部材を取付けたことを特徴とする継ぎ手部材構造。
前記貫通孔の前記連結部材の背面側に貫通孔を拡径した拡孔部を形成し、該拡孔部に前記パイプの前記突出部を突出させたことを特徴とする請求項１に記載の継ぎ手部材構造。
前記パイプと前記連結部材の材質を異種材で形成したことを特徴とする請求項１に記載の継ぎ手部材構造。
パイプを連結する継ぎ手の連結部材が、パイプを連結部材の背面側から接続口側へ挿通させる貫通孔を形成し、前記連結部材がパイプの先端部と接続される継ぎ手部材の成形構造において、
前記連結部材の貫通孔の接続口側に貫通孔を拡径する拡孔部を形成するとともに前記連結部材の貫通孔の背面側に拡孔部を形成し、前記継ぎ手のパイプを成形するパイプのクランプ材が前記パイプを貫通させる挿通孔を形成し、前記パイプを前記連結部材の貫通孔の背面側から挿通してパイプの先端部をクランプ材の挿通孔から突出させ、
パンチにより前記パイプの内面を成形することにより、前記パイプの先端部を拡径して拡径部を形成し、前記連結部材の背面側でパイプの余肉をパイプの外周部から連結部材の背面側の拡孔部に突出させて突出部を形成し、これらの拡径部と突出部とにより前記連結部材を挟着してパイプに連結部材を取付けたことを特徴とする継ぎ手部材の成形構造。
前記連結部材の背面側の貫通孔部に対向する前記クランプ材の挿通孔の部位に拡孔部を形成し、前記連結部材の背面側の拡孔部と前記挿通孔の拡孔部を合わせた部位に、前記パイプの余肉を突出させるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の継ぎ手部材の成形構造。
前記連結部材の背面側の貫通孔部に対向する前記クランプ材の挿通孔の部位に拡孔部を形成し、前記連結部材の背面側の拡孔部に代えて、前記クランプ材の挿通孔の拡孔部に、前記パイプの余肉を突出させるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の継ぎ手部材の成形構造。