JP2005226791A - パイプのフランジ固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造でありながら、パイプ及びフランジを、軸方向及び円周方向の両方向に対して移動不可に強固に固定することができるパイプのフランジ固定構造を提供する。
【解決手段】略螺旋状の溝部２ｂを、フランジ２の孔部２ａ内周面に沿って一端側周縁部から他端側周縁部に向けて連続して刻設し、孔部２ａの他端側周縁部に到達する途中又は直前で終るような長さに刻設した後、フランジ２の孔部２ａに挿入したパイプ１の端部１ａを径方向に拡張し、端部１ａ外周面を、孔部２ａ内周面に刻設した略螺旋状の溝部２ｂと略合致する形状に変形させ、端部１ａ外周面に形成される突条部１ｂと、孔部２ａ内周面に刻設した溝部２ｂとを互いに噛み合わせて軸方向への移動を阻止及び抜止めする。且つ、突条部１ｂの端部と溝部２ｂの端部とを互いに当接して円周方向への回動を阻止及び回り止めする。
【選択図】 図６

Description

この発明は、例えばパイプの配管作業において、金属製のパイプと適宜壁部に取り付けられるフランジとを一体的に固定することができるパイプのフランジ固定構造に関する。

従来、上述のパイプとフランジとを固定する場合、フランジの孔部に挿入されたパイプの端部を径方向に拡張して、フランジの孔部内周面に形成した環状凹部と略合致する形状にパイプの端部外周面を突出変形させて固定するが、相互の対向面に生じる接触抵抗のみで回り止めするため、機械的強度が得られないことがある。その問題を解決する構造として、例えばパイプの端部を、フランジの孔に挿入した後、そのフランジの孔内周面に刻設した環溝と対向するパイプの挿入側端部を径方向に拡張して、フランジの孔内周面に刻設した環溝と、パイプの外周面に形成される突環とを互いに嵌合して一体的に固定する特許文献１のパイプへのフランジ取付け構造と、また、パイプの端部を、フランジが圧入されたリングに嵌め合わせた後、そのリングの内周面に周設した断面角形の溝と対向するパイプの挿入側端部を拡径して、溝の断面形状と一致するパイプの拡径部を、リングの溝に圧着して拡径接続する特許文献２のパイプ接続用フランジ構造とがある。

しかし、特許文献１の構造は、フランジの孔内周面に適宜の角度で傾斜且つ互いに平行をなす環溝を一定のピッチで刻設し、特許文献２の構造は、リングの内周面に断面角形の溝を複数本周設するが、フランジの各環溝と、リングの各溝とを夫々独立して設けるため、加工が難しく、溝の加工作業に手間及び時間が掛かるため、製作コストが高くなるという問題点を有している。

実公平２−９１８９号公報。 実開昭５７−１３７８９２号公報。

この発明は上記問題に鑑み、フランジの孔部に挿入されたパイプの端部を径方向に拡張して固定する構造において、フランジの孔部内周面に刻設される略螺旋状の溝部を、該孔部の周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設することにより、パイプ及びフランジを、軸方向及び円周方向の両方向に対して移動不可に強固に固定することができるパイプのフランジ固定構造の提供を目的とする。

この発明は、フランジの孔部に挿入されたパイプの端部を径方向に拡張し、該フランジの孔部内周面と略合致する形状にパイプの端部外周面を変形させて一体的に固定するパイプのフランジ固定構造であって、上記フランジの孔部内周面に沿って略螺旋状の溝部を螺旋方向に連続して刻設すると共に、該溝部の少なくとも一端が上記孔部の周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設したパイプのフランジ固定構造であることを特徴とする。

上述の溝部は、例えば断面Ｖ字状、断面Ｕ字状、断面台形状、断面半円形状等の断面形状を有しており、その中から用途及び目的に応じた断面形状の溝部を一つ選択して、フランジの孔部内周面に刻設する。且つ、溝部の深さを、孔部の他端側周縁部に到達する途中又は直前で終るように徐々に浅くなるように刻設するか、溝部のピッチ間隔を、溝部の端部（終端）が孔部の他端側周縁部に到達する途中又は直前で終るように軸方向に向けて徐々に広くなるように刻設するか、狭くなるように刻設する等してもよい。

つまり、略螺旋状の溝部を、フランジの孔部内周面に沿って一端側周縁部から他端側周縁部に向けて螺旋方向に連続して刻設すると共に、孔部の周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設する。且つ、フランジの孔部内径と略同一外径に形成したパイプの端部を、フランジの孔部に挿入した後、パイプの端部を径方向に拡張及び拡径して、パイプの端部外周面を、フランジの孔部内周面に刻設した略螺旋状の溝部と略合致する形状に変形させ、フランジの孔部内周面に刻設した略螺旋状の溝部と、パイプの端部外周面に形成される略螺旋状の突条部とを互いに噛み合わせて、軸方向への移動を阻止及び抜止めする。且つ、フランジの孔部内周面に刻設した溝部の端部と、パイプの端部外周面に形成される突条部の端部とを互いに当接して、円周方向への回動を阻止及び回り止めする。

実施の形態として、上記溝部を、上記孔部の一端側周縁部から他端側周縁部に向けて連続して刻設すると共に、該溝部の端部が上記孔部の他端側周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設することができる。また、上記溝部を、上記孔部の一端側内周面と他端側外周面とに分割して刻設すると共に、該溝部の端部が上記孔部の中央部内周面に到達する途中で終るような長さに刻設することもできる。また、上記溝部を、上記孔部の一端側内周面と他端側外周面とに左右逆向きに分割して刻設すると共に、該溝部の端部が上記孔部の中央部内周面に到達する途中で終るような長さに刻設することもできる。また、上記溝部を、上記孔部の中央部内周面から両端部内周面に向けて刻設すると共に、該溝部の両端が上記孔部の両端側周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設することもできる。

この発明によれば、フランジの孔部に挿入されたパイプの端部を径方向に拡張及び拡径して、フランジの孔部内周面に刻設した略螺旋状の溝部と、パイプの端部外周面に形成される略螺旋状の突条部とを互いに噛み合わせると共に、孔部の周縁部よりも内側周面で終るような長さに形成した溝部の端部と突条部の端部とを互いに当接するので、パイプ及びフランジを、軸方向及び円周方向の両方向に対して移動不可に強固に固定することができ、相互を抜止め及び回り止めするのに必要な機械的強度が安定して得られる。且つ、略螺旋状の溝部をフランジの孔部内周面に加工し、その孔部に挿入されたパイプの端部を径方向に拡張するだけの簡単な構造であるので、溝部の加工が極めて簡単であり、パイプ及びフランジの取付け作業が簡単且つ容易に行え、製作コストの低減を図ることができる。

この発明は、パイプ及びフランジを、軸方向及び円周方向の両方向に対して移動不可に強固に固定することができるという目的を、フランジの孔部に挿入されたパイプの端部を径方向に拡張して固定する構造において、フランジの孔部内周面に刻設される略螺旋状の溝部を、該孔部の周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設することで達成した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は、適宜壁部に固定されるフランジを、パイプの端部に固定することができる第１のパイプのフランジ固定構造を示し、図１に於いて、このパイプ１のフランジ２固定構造は、例えば銅やステンレス等の金属で形成された熱交換用のパイプ１を、そのパイプ１と同一又は異なる金属で形成されたフランジ２の孔部２ａに挿入し、フランジ２の孔部２ａ内周面と対接するパイプ１の端部１ａ外周面を径方向に拡張して、その孔部２ａ内周面と略合致する形状にパイプ１の端部１ａ外周面を変形させて一体的に固定するパイプ１のフランジ２固定構造である。

先ず、図２、図３にも示すように、略螺旋状の溝部２ｂを、フランジ２の孔部２ａ内周面に沿って一端側周縁部から他端側周縁部に向けて螺旋方向に連続してネジ切り加工で刻設すると共に、孔部２ａの一端側周縁部から刻設開始し、孔部２ａの他端側周縁部に到達する途中又は直前で刻設終了して、溝部２ｂの端部（終端）が孔部２ａの他端側周縁部に到達する途中又は直前で終るように溝深さを徐々に浅くするか、途切れさせるか、孔部２ａの他端側周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設する等して、孔部２ａの一端側周縁部から他端側周縁部に至る内周面全長には刻設しない。且つ、溝部２ｂのピッチ間隔を、溝部２ｂの端部（終端）が孔部２ａの他端側周縁部に到達する途中又は直前で終るように軸方向に向けて徐々に広くなるように刻設するか、狭くなるように刻設する等してもよい。

次に、図４、図５にも示すように、フランジ２の孔部２ａ内径と略同一外径及び挿入許容される外径に形成した金属製パイプ１の端部１ａを、フランジ２の孔部２ａに対して軸方向に挿入した後、その孔部２ａ内周面に刻設した溝部２ｂと略対向するパイプ１の端部１ａを内側中心部から外側外周部に向けて拡管機（又は拡管ピン、拡管工具等）で径方向に拡張及び拡径すると共に、図６にも示すように、パイプ１の端部１ａ外周面を、孔部２ａ内周面に刻設した略螺旋状の溝部２ｂと略合致する凸形状に変形させて、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される略螺旋状の突条部１ｂを、フランジ２の孔部２ａ内周面に刻設された溝部２ｂの谷間部分に食い込ませるので、パイプ１及びフランジ２の少なくとも一方に軸方向への移動力が付与されても、フランジ２の孔部２ａ内周面に刻設された溝部２ｂと、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される突条部１ｂとが互いに噛み合い、軸方向への移動を阻止及び抜止めするため、パイプ１及びフランジ２の相互が軸方向に移動しないように固定することができる。且つ、溝部２ｂの端部を、孔部２ａの他端側周縁部に到達する途中又は直前で終らせているので、パイプ１及びフランジ２の少なくとも一方に円周方向への回動力が付与されても、フランジ２の孔部２ａ内周面に刻設された溝部２ｂの端部と、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される突条部１ｂの端部とが互いに当接して、円周方向への回動を阻止及び回り止めするため、パイプ１及びフランジ２の相互が円周方向に回動しないように固定することができる。且つ、図１に示すように、フランジ２とパイプ１とを、軸方向に移動不可及び円周方向に回動不可となるように一体的に固定することができる。

且つ、フランジ２の孔部２ａに挿入されたパイプ１の端部１ａを径方向に拡張するとき、その孔部２ａに挿通されたパイプ１の突出側端部１ａを略同時に折曲げ加工して、環状の鍔部１ｃを、パイプ１の突出側端部１ａに一体的に形成する。また、パイプ１の端部１ａを径方向に拡張する方法と、端部１ａを折曲げ加工する方法の何れか一方を先に行ってもよい。

以上のように、フランジ２の孔部２ａに挿入されたパイプ１の端部１ａを径方向に拡張及び拡径して、フランジ２の孔部２ａ内周面に刻設した略螺旋状の溝部２ｂと、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される略螺旋状の突条部１ｂとを互いに噛み合わせると共に、孔部２ａの周縁部よりも内側周面で終るような長さに形成した溝部２ｂの端部と突条部１ｂの端部とを互いに当接して回り止めするので、パイプ１及びフランジ２を、軸方向及び円周方向の両方向に対して移動不可に強固に固定することができ、相互を抜止め及び回り止めするのに必要な機械的強度が安定して得られる。且つ、略螺旋状の溝部２ｂをフランジ２の孔部２ａ内周面に加工し、その孔部２ａに挿入されたパイプ１の端部１ａを径方向に拡張するだけの簡単な構造であるので、溝部２ｂの加工が極めて簡単であり、パイプ１及びフランジ２の取付け作業が簡単且つ容易に行え、製作コストの低減を図ることができる。

図７は、略螺旋状の溝部２ｂを、フランジ２の孔部２ａの一端側内周面と他端側外周面とに分割して同一方向に平行するように刻設した第２の固定構造を示し、フランジ２の孔部２ａに挿入したパイプ１の端部１ａを径方向に拡張して、パイプ１の端部１ａ外周面を、孔部２ａの両端部内周面に刻設した溝部２ｂ，２ｂと略合致する凸形状に変形させて互いに食い込ませるので、パイプ１及びフランジ２の少なくとも一方に軸方向への移動力が付与されても、フランジ２の孔部２ａの両端部内周面に刻設された溝部２ｂ，２ｂと、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される突条部１ｂ，１ｂとが互いに噛み合い、軸方向への移動を阻止及び抜止めするため、パイプ１及びフランジ２を軸方向に移動しないように固定することができる。

且つ、略螺旋状の溝部２ｂ，２ｂを、フランジ２の孔部２ａの一端側周縁部及び他端側周縁部から中央部内周面に向けて連続して刻設すると共に、溝部２ｂ，２ｂの端部を、孔部２ａの中央部内周面に到達する途中又は直前で終るように溝深さを徐々に浅くするか、互いに接続又は交差するまでに終るような長さに刻設しているので、パイプ１及びフランジ２の少なくとも一方に円周方向への回動力が付与されたとき、フランジ２の孔部２ａの両端部内周面に刻設された溝部２ｂ，２ｂの端部と、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される突条部１ｂ，１ｂの端部とが互いに当接して、円周方向への回動を阻止及び回り止めするため、パイプ１及びフランジ２を円周方向に回動しないように固定することができ、上述の実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。

図８は、略螺旋状の溝部２ｂを、フランジ２の孔部２ａの一端側内周面と他端側外周面とに左右逆向きに分割して刻設した第３の固定構造を示し、フランジ２の孔部２ａに挿入したパイプ１の端部１ａを径方向に拡張して、パイプ１の端部１ａ外周面を、孔部２ａの両端部内周面に刻設した溝部２ｂ，２ｂと略合致する凸形状に変形させて互いに食い込ませるので、パイプ１及びフランジ２の少なくとも一方に軸方向への移動力が付与されても、フランジ２の孔部２ａの両端部内周面に刻設された溝部２ｂ，２ｂと、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される突条部１ｂ，１ｂとが互いに噛み合い、軸方向への移動を阻止及び抜止めするため、パイプ１及びフランジ２を軸方向に移動しないように固定することができる。

且つ、略螺旋状の溝部２ｂ，２ｂを、フランジ２の孔部２ａの一端側周縁部及び他端側周縁部から中央部内周面に向けて左右逆向きに連続して刻設すると共に、溝部２ｂ，２ｂの端部を、孔部２ａの中央部内周面に到達する途中又は直前で終るように溝深さを徐々に浅くするか、互いに接続又は交差されるまでに終るような長さに刻設する等しているので、パイプ１及びフランジ２の少なくとも一方に円周方向への回動力が付与されたとき、フランジ２の孔部２ａの両端部内周面に刻設された左右逆向きの溝部２ｂ，２ｂの端部と、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される左右逆向きの突条部１ｂ，１ｂの端部とが互いに当接して、円周方向への回動を阻止及び回り止めするため、パイプ１及びフランジ２を円周方向に回動しないように固定することができ、前述の実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。

図９は、略螺旋状の溝部２ｂを、フランジ２の孔部２ａの中央部内周面に刻設した第４の固定構造を示し、フランジ２の孔部２ａに挿入したパイプ１の端部１ａを径方向に拡張して、パイプ１の端部１ａ外周面を、孔部２ａの中央部内周面に刻設した溝部２ｂと略合致する凸形状に変形させて、フランジ２の孔部２ａ内周面に刻設された溝部２ｂと、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される突条部１ｂとを互いに噛み合わせるので、軸方向への移動が阻止され、パイプ１及びフランジ２を軸方向に移動しないように固定することができる。

且つ、略螺旋状の溝部２ｂを、孔部２ａの中央部内周面から両端部内周面に向けて連続して刻設すると共に、溝部２ｂの両端を、孔部２ａの一端側周縁部及び他端側周縁部に到達する途中又は直前で終るように溝深さを徐々に浅くするか、孔部２ａの両端側周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設する等しているので、フランジ２の孔部２ａの中央部内周面に刻設された溝部２ｂの両端と、パイプ１の端部１ａ外周面に形成される突条部１ｂの両端とが互いに当接して、円周方向への回動を阻止及び回り止めするため、パイプ１及びフランジ２を円周方向に回動しないように固定することができ、前述の実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。

パイプ及びフランジの固定状態を示す斜視図。 フランジの外観形状を示す斜視図。 フランジの溝部を示す縦断側面図。 パイプ及びフランジの挿入方法を示す斜視図。 パイプ及びフランジの挿入状態を示す縦断側面図。 パイプ及びフランジの第１の固定構造を示す縦断側面図。 パイプ及びフランジの第２の固定構造を示す縦断側面図。 パイプ及びフランジの第３の固定構造を示す縦断側面図。 パイプ及びフランジの第４の固定構造を示す縦断側面図。

符号の説明

１…パイプ
１ａ…端部
１ｂ…突条部
２…フランジ
２ａ…孔部
２ｂ…溝部

Claims (5)

1. フランジの孔部に挿入されたパイプの端部を径方向に拡張し、該フランジの孔部内周面と略合致する形状にパイプの端部外周面を変形させて一体的に固定するパイプのフランジ固定構造であって、
   上記フランジの孔部内周面に沿って略螺旋状の溝部を螺旋方向に連続して刻設すると共に、該溝部の少なくとも一端が上記孔部の周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設した
   パイプのフランジ固定構造。
2. 上記溝部を、上記孔部の一端側周縁部から他端側周縁部に向けて連続して刻設すると共に、該溝部の端部が上記孔部の他端側周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設した
   請求項１記載のパイプのフランジ固定構造。
3. 上記溝部を、上記孔部の一端側内周面と他端側外周面とに分割して刻設すると共に、該溝部の端部が上記孔部の中央部内周面に到達する途中で終るような長さに刻設した
   請求項１記載のパイプのフランジ固定構造。
4. 上記溝部を、上記孔部の一端側内周面と他端側外周面とに左右逆向きに分割して刻設すると共に、該溝部の端部が上記孔部の中央部内周面に到達する途中で終るような長さに刻設した、
   請求項１記載のパイプのフランジ固定構造。
5. 上記溝部を、上記孔部の中央部内周面から両端部内周面に向けて刻設すると共に、該溝部の両端が上記孔部の両端側周縁部よりも内側周面で終るような長さに刻設した
   請求項１記載のパイプのフランジ固定構造。
   

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