JP2016188670A - 金属板のハゼカシメ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】パッキン等の封止部材の位置ずれが生じにくいハゼ部のカシメ構造とする。【解決手段】隣り合う金属板ｗの側縁部４，５同士を変形させて接合するハゼカシメ構造において、隣り合う金属板ｗの側縁部をそれぞれ表裏同一の側に折り返して折り返し部４，５を形成し、折り返し部４，５同士を突き合わせてその両折り返し部４，５の前記同一の側に封止部材６を配置し、前記封止部材６のさらに前記同一の側に帯状の金属部材からなるクリップ部材３を被せて、そのクリップ部材３の幅方向両端部に設けたクリップ先端部３ｃ，３ｃを、折り返し部４，５の凹部内に差し込んでカシメたことを特徴とするハゼカシメ構造とした。【選択図】図１

Description

この発明は、金属板の側縁部同士を変形させて接合したハゼカシメ構造、及び、そのハゼカシメ構造を用いたスパイラル管に関するものである。

建物内の空調ダクトや、その他、構造物や建築物のコンクリート型枠等として、金属製のスパイラル管が用いられる。この種のスパイラル管は、一定の幅を有する帯状体からなる金属板を螺旋状に巻回し、隣り合う帯状体の幅方向端部（以下、「側縁部」と称する）同士を接合することにより、その帯状体を円筒状に成形したものである。

帯状体の側縁部同士の接合には、例えば、溶接による手法を採用することもできるが、それぞれの端縁部を相互に嵌合し合えるように屈曲させ、その嵌合した部分をカシメることによりハゼ部を形成する手法を採用するのが一般的である。特に、スパイラル管といえば、このハゼ部によって接合された管種を指すことが多い。

スパイラル管を空調ダクト等に用いる場合、用途によって、その管体内部の空間は高い気密性があることが望ましい場合がある。特許文献１には、管体内部の気密性を向上させるため、パッキン等の封止部材を充填しながら、断面Ｌ字型に加工した一方の側縁部の先端を、断面コ字状に加工した対側の側縁部の内部に差し込み、その部分を内外径方向に押圧してカシメたスパイラル管（スパイラルダクト）が記載されている。

特開２００４−７７０９１号公報

特許文献１のスパイラル管では、パッキンやコーキング材等の封止部材を充填しながら一方の側縁部を、他方の側縁部に差し込みながら巻回していくため、封止部材の位置がずれる可能性がある。また、ハゼ部をカシメた後の状態で、封止部材の位置が所定位置にあるかどうかの確認が困難である。

そこで、この発明の課題は、パッキン等の封止部材の位置ずれが生じにくいハゼ部のカシメ構造とすることである。

上記の課題を解決するために、この発明は、隣り合う金属板の側縁部同士を変形させて接合するハゼカシメ構造において、隣り合う前記金属板の側縁部をそれぞれ表裏同一の側に折り返して折り返し部を形成し、前記折り返し部同士を突き合わせてその両折り返し部の前記同一の側に封止部材を配置し、前記封止部材のさらに前記同一の側に帯状のクリップ部材を被せて、そのクリップ部材の幅方向両端部に設けたクリップ先端部を、前記折り返し部の凹部内に差し込んでカシメたことを特徴とするハゼカシメ構造を採用した。

また、前記金属板は帯状体であり、前記帯状体を螺旋状に巻回して隣り合う帯状体の側縁部同士の接合部を、前記のハゼカシメ構造とすることにより、その帯状体を筒状に成形したスパイラル管を採用した。

これにより、対向する二つの折り返し部と、それに被せられた別部材からなるクリップ部材との間に封止部材が収まり、封止部材は、クリップ部材によってどちらの方向へも移動が拘束されるので、カシメの際の押圧による封止部材の位置ずれが生じにくい。また、カシメの際の押圧力は、封止部材に対して垂直（板材の表裏方向）に作用するため、この点においても位置ずれが生じにくい。

この発明は、パッキン等の封止部材の位置ずれが生じにくいハゼ部のカシメ構造とすることができる。

一実施形態を示す要部縦断面図 （ａ）はハゼ部の拡大断面図、（ｂ）は内圧が加わった際の拡大断面図 スパイラル管の斜視図 スパイラル管の正面図 従来のハゼ部を示し、（ａ）は要部縦断面図、（ｂ）はハゼ部の拡大断面図、（ｃ）は内圧が加わった際の拡大断面図

この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態のスパイラル管１は、建物内の天井部等に配設される空調用のスパイラルダクトである。

スパイラル管１は、鋼製の帯状体からなる金属板ｗを螺旋状に巻回し、螺旋の軸方向に隣り合う金属板ｗの側縁部同士を、互いに変形させてカシメてハゼ部２を形成することにより接合し、円筒状の部材に成形したものである。

ハゼ部２の構成は、図１及び図２（ａ）に示すように、加工前にフラットな帯状体であった隣り合う金属板ｗの側縁部を、それぞれ表裏同一の側に折り返して折り返し部４，５を形成している。この実施形態では、折り返し部４，５は、それぞれ成形される管体の外径側に折り返されている。

一方側の折り返し部４は、断面Ｕ字状に反転して折り曲げられている。すなわち、金属板ｗの側縁部は、断面円弧状に湾曲する一方側折曲部４ｂを介して１８０°曲げられて、その後、元の金属板ｗの面方向と平行に伸びて、一方側先端部４ａに至っている。

他方側の折り返し部５は、同じく断面Ｕ字状に反転して折り曲げられている。すなわち、金属板ｗの側縁部は、断面円弧状に湾曲する他方側折曲部５ｂを介して１８０°曲げられて、その後、元の金属板ｗの面方向と平行に伸びて、他方側先端部５ａに至っている。

対向する二つの折り返し部４，５は、互いに円弧状を成す一方側折曲部４ｂの外側面と他方側折曲部５ｂの外側面とが突き合わせられた状態である。一方側折曲部４ｂの外側面と他方側折曲部５ｂの外側面とは、互いに接触していることが望ましい。

ハゼ部２は、その突き合わされた折り返し部４，５のさらに外側、すなわち、各折り返し部４，５が折り曲げられている側に、ゴムや樹脂等からなる封止部材６が配置され、その封止部材６のさらに外側に、帯状の金属部材からなるクリップ部材３が被せられている。なお、クリップ部材３は、必要な強度や変形性能等が確保される限りにおいて、金属以外の素材であってもよい。

封止部材６は、管体の用途が気体の搬送であれば気密性を、液体の搬送であれば水密性を発揮する素材であればよく、例えば、用途に応じた一般的なパッキンやコーキング材等であってよい。板状の封止部材６であってもよいし、ゲル状又はゾル状の封止部材６であってもよい。

クリップ部材３の幅方向両端部に設けたクリップ先端部３ｃ，３ｃは、それぞれ金属板ｗの折り返し部４，５の凹部内に差し込まれる。そして、内外径方向、すなわち板圧方向に押圧されてカシメられることにより、接合部を構成するハゼ部２が、図３及び図４に示すように、螺旋状に形成される。

ハゼ部２が形成された状態で、図２（ａ）に示すように、クリップ部材３は、フラットな被せ部３ａと、その両側に円弧状の折曲部３ｂ、その先端に、折り返し部４，５の凹部内への入り込み部分であるクリップ先端部３ｃを備える。クリップ先端部３ｃの先端は、折り返し部４，５の凹部の内面（底）に当接していることが望ましい。また、折り返し部４，５の各先端部４ａ，５ａは、クリップ部材３の折曲部３ｂの内面（底）に当接していることが望ましい。

封止部材６は、対向する折り返し部４，５の外側面と、それに被せられた別部材からなるクリップ部材３の内側面との隙間に固定される。封止部材６は、両端が曲げられたクリップ部材３によって横方向（金属板ｗの幅方向）どちらの側へも移動が拘束されるので、カシメの際の押圧による位置ずれが生じにくい。

また、カシメの際の押圧力は、封止部材６に対して垂直、すなわち、金属板ｗの板材の表裏方向に作用するため、この点においても封止部材６の横方向への位置ずれが生じにくい。

さらに、一方側折曲部４ｂの外側面と他方側折曲部５ｂの外側面は互いに円弧状であるため、その二つの円弧面間に、内径側に向かうにつれて徐々に狭まる自然な隙間ができやすい。このため、この隙間の部分に封止部材６は収まりやすい。したがって、カシメ作業中、ハゼ部２の完成後、及び、管体の使用中に、封止部材６の位置ずれが生じにくい構造とすることができる。

このハゼカシメ構造を用いたスパイラル管１の使用状態について説明する。

スパイラル管１の内部から外部に向かって圧力（正圧）Ｐがかかった場合、図２（ｂ）に示すように、金属板ｗのハゼ部２以外の部分（以下、非ハゼ部領域Ｂと称する）は、外径側へ膨らもうとするため、ハゼ部２の介在する部分（ハゼ部領域Ａと称する）には、管体の軸方向に対して、その軸方向よりもやや外径側に向かう引張力Ｆが作用する。ハゼ部領域Ａの方が、非ハゼ部領域Ｂよりも剛性が高いからである。

このとき、例えば、図５（ａ）（ｂ）に示すような従来のハゼカシメ構造であれば、正圧Ｐが作用した場合における引張力Ｆは、図５（ｃ）に示すように、ハゼ部２のカシメの隙間が開く方向に作用し、高い気密性、水密性が要求される用途ではその耐久性に問題が生じる場合もある。しかし、この発明のハゼカシメ構造では、このような正圧Ｐに対して、図２（ｂ）に示すように、クリップ部材３がその中央で折れ曲がろうとする。そして、その折れ曲がろうとする位置の内面側には封止部材６が配置されているため、封止部材６は内径側へ押し付けられて隙間の発生を防ぐ。これにより、気密性に及ぼす影響が少なくなっている。

また、負圧がかかった場合も同様に、非ハゼ部領域Ｂが縮もうとして、ハゼ部領域Ａには管体の軸方向に対して、その軸方向よりもやや内径側に向かう引張力Ｆが作用する。このとき、同様に、クリップ部材３が折れ曲がろうとする中央部の内面側に封止部材６が配置されているため、封止部材６は外径側へ押し付けられて隙間の発生を防ぐ。これにより、気密性に及ぼす影響が少なくなっている。

また、その正圧や負圧の作用の際、両折り返し部４，５の折曲部４ｂ、５ｂの円弧状の外側面同士が突き合わされてできた窪みに封止部材６が収まっており、さらに、封止部材６の両端は、クリップ部材３と折り返し部４，５によって管軸方向に沿って対称な状態で拘束されているので、封止部材６の位置ずれがきわめて生じにくい構造となっている。

上記の実施形態では、両折り返し部４，５の折曲部４ｂ、５ｂ、及び、クリップ部材３の折曲部３ｂを断面円弧状（断面Ｕ字状）に形成したが、封止部材６を移動不能に拘束できる限りにおいて、各折曲部４ｂ、５ｂ、３ｂの断面形状は、断面円弧状以外の構成としてもよい。例えば、各折曲部４ｂ、５ｂ、３ｂの断面形状を、断面Ｖ字状や断面コ字状等としてもよい。

また、上記の実施形態では、ハゼ部２が外径側に向かって突出する外ハゼ形式のスパイラル管１を例に、この発明の構成を説明したが、ハゼ部２が内径側に向かって突出する内ハゼ形式のスパイラル管１にも、この発明を適用できる。内ハゼ形式のスパイラル管１では、折り返し部４，５は、それぞれ成形される管体の内径側に折り返される。封止部材６やクリップ部材３は、さらにその内径側に配置される。

また、このスパイラル管１は、必要に応じて押圧ローラー間に通すことで、断面楕円形状等の異なる断面形状に変形させてもよい。

さらに、この発明のハゼカシメ構造は、上記実施形態のような空調用スパイラルダクトの形成に好適であるが、その他にも、隣り合う金属板の側縁部同士を変形させて接合する円筒状、あるいは円筒状以外の種々の物品に採用できる。例えば、屋外に設置して水や飼料を貯蔵するタンクやサイロ等が挙げられる。

１ スパイラル管
２ ハゼ部
３ クリップ部材
３ａ 被せ部
３ｂ 折曲部
３ｃ クリップ先端部
４ 折り返し部
４ａ 先端部（一方側先端部）
４ｂ 折曲部
５ 折り返し部
５ａ 先端部（他方側先端部）
５ｂ 折曲部
６ 封止部材
ｗ 金属板（帯状体）

Claims (2)

1. 隣り合う金属板（ｗ）の側縁部（４，５）同士を変形させて接合するハゼカシメ構造において、
   隣り合う前記金属板（ｗ）の側縁部をそれぞれ表裏同一の側に折り返して折り返し部（４，５）を形成し、前記折り返し部（４，５）同士を突き合わせてその両折り返し部（４，５）の前記同一の側に封止部材（６）を配置し、前記封止部材（６）のさらに前記同一の側に帯状のクリップ部材（３）を被せて、そのクリップ部材（３）の幅方向両端部に設けたクリップ先端部（３ｃ，３ｃ）を、前記折り返し部（４，５）の凹部内に差し込んでカシメたことを特徴とするハゼカシメ構造。
2. 前記金属板（ｗ）は帯状体であり、前記帯状体を螺旋状に巻回して隣り合う帯状体の側縁部（４，５）同士の接合部を請求項１に記載のハゼカシメ構造とすることにより、その帯状体を筒状に成形したスパイラル管。

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