JP2019150835A - 薄肉ステンレス鋼管の拡管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ナットと継手との螺合によって薄肉ステンレス鋼管を継手に接続する際に、締め付けの摩擦力を少なくできる薄肉ステンレス鋼管の拡管装置を提供すること。【解決手段】薄肉ステンレス鋼管２が内嵌される嵌入内孔３及び第１皿型テーパー部４を有する拡管ヘッド５と、拡管ヘッド５に着脱可能に固定されて薄肉ステンレス鋼管２が内嵌される嵌合孔６及び第２皿型テーパー部７を有する拡管リング８と、嵌入内孔３の内側で薄肉ステンレス鋼管２が外嵌されるガイドリング９と、拡管ヘッド５のロッド挿通孔１７に挿通されて加圧装置１０に連結された加圧ロッド１１と、ガイドリング９の前方で加圧ロッド１１に外嵌された拡管ゴム１２と、拡管ゴム１２の前方で加圧ロッド１１に形成されたゴム押え部１３と、を有する拡管装置１において、第２皿型テーパー部７のテーパー表面に複数の突起部８ａ又は窪み部８ｂをテーパー表面全体に分布して配置する。【選択図】図５

Description

本発明は、薄肉ステンレス鋼管の端部の外周面に沿って山型凸部を形成するために拡管する薄肉ステンレス鋼管の拡管装置に関し、特に、拡管した薄肉ステンレス鋼管と継手との接続作業時に大きな力を要することなく行うことが出来る山型凸部に拡管することが出来る拡管装置に関する。

薄肉ステンレス鋼管の拡管装置に関しては、本件出願人が先に提案した薄肉ステンレス鋼管の拡管装置である特許文献１〜３が既に公知になっている。これら３つの発明に共通するものは、特許文献１に開示の山型凸部を形成することで、特許文献２及び特許文献３は特許文献１の改良に係り、その内の特許文献２は、薄肉ステンレス鋼管である薄肉ステンレス鋼管を継手に接続する際に薄肉ステンレス鋼管の先端部が継手の本体内孔に容易に嵌入することができるようにして接続作業を容易に出来るようにした接続装置であり、又、特許文献３は、拡管時における外側方向への力の作用を阻止して拡管部材にひずみが生じ難いようにして耐久性の向上を図った拡管装置である。

このような従来技術によって薄肉ステンレス鋼管を拡管して形成した山型凸部の傾斜面の両側から拡管リングと兼用するナットと継手を着脱自在に固定することで、薄肉ステンレス鋼管と継手を強固にしかも外れ難く接続する接続機構を得ることが出来る。

特公昭６４−１３７号公報 特許第３４６７５４５号公報 特許第５５４１６２４号公報

しかしながら、拡管リングと兼用するナットと継手を螺合して締め付ける際に、ナットと山型凸部の傾斜面との接触が面接触であるので摩擦が大きくなり、締付に大きな力が必要となり、作業者が疲れる要因となっていた。この発明はこのような摩擦力を少なくすることにより、山型凸部の傾斜面と拡管リングを兼ねるナットとの接触面積を少なく出来る拡管装置を目的として発明されたものである。又、締付時における際に山型凸部の一方の傾斜面に締付回転するナットとの摩擦力により共に薄肉ステンレス鋼管が回転することにより山型凸部の他方の傾斜面に密着しているパッキンが摩耗するのを防止することが出来る拡管装置を目的に発明されたものである。

上記課題を解決するための本発明は、薄肉ステンレス鋼管が内嵌される嵌入内孔、及び該嵌入内孔の前方に形成され前方が拡径されるように傾斜した第１皿型テーパー部を有する拡管ヘッドと、該拡管ヘッドの前方外周に着脱可能に固定され、前記薄肉ステンレス鋼管が内嵌される嵌合孔、及び前記第１皿型テーパー部と連続して山型が形成されるように前方が縮径されて傾斜した第２皿型テーパー部を有する拡管リングと、前記嵌入内孔の径方向内側に配置され、前記薄肉ステンレス鋼管が外嵌されるガイドリングと、前記拡管ヘッドの中心に開口されたロッド挿通孔に挿通され、後方端部が加圧装置に連結された加圧ロッドと、該加圧ロッドにおける前記ガイドリングの前方に外嵌された拡管ゴムと、前記加圧ロッドにおける前記拡管ゴムの前方に形成されたゴム押え部と、を有する薄肉ステンレス鋼管の拡管装置において、
前記第２皿型テーパー部のテーパー表面に複数の突起部又は窪み部を前記テーパー表面全体に分布して配置したことを特徴とする薄肉ステンレス鋼管の拡管装置としたことにある。

前記拡管ヘッドは、その前方部外周面に雄ねじ部が形成され、前記拡管リングは、その後方部内周面に雌ねじ部が形成され、該雄ねじ部と雌ねじ部とが螺合することにより、前記拡管リングが前記拡管ヘッドに着脱可能に固定されることにある。

前記拡管ヘッドは、その前方部外周面に嵌合凸部が形成され、前記拡管リングは、その後方部内周面に嵌合凹部が形成され、該嵌合凸部と嵌合凹部とが嵌合することにより、前記拡管リングが前記拡管ヘッドに着脱可能に固定されることにある。

前記複数の突起部又は窪み部は、前記第２皿型テーパー部のテーパー表面の直径の異なる複数の同心円上にそれぞれ１つずつ配置したことにある。

前記複数の突起部又は窪み部は、前記第２皿型テーパー部の中心角度がほぼ等しく離れたテーパー表面上に分布することにある。

前記突起部は、粒状突起部であることにある。

前記第1皿型テーパー部の表面に突出部又は凹み部を形成したことにある。

前記突出部又は凹み部が前記第１皿型テーパー部の中心から外周方向へ放射状に突出した棒状形状又は細長い溝形状であることにある。

この発明によると、薄肉ステンレス鋼管の山型凸部の拡管部の傾斜面を形成する拡管リングの第２皿型のテーパー部のテーパー面に複数の突起部又は窪み部を前記テーパー面に全体に分布して配置したので、この突起部に当接した薄肉ステンレス鋼管の当該箇所は拡管ゴムによって押圧されて窪みが形成され、或いはまた、前記窪み部に当接した薄肉ステンレス鋼管の当該箇所は拡管ゴムによって押圧されて膨らみが形成される。これらの作用によって傾斜面になだらかな窪み又は膨らみが形成される。薄肉ステンレス鋼管と継手接続の時において、この窪み又は膨らみによって薄肉ステンレス鋼管の山形凸部の拡管部の傾斜面とナットでもある拡管リングの第２皿型テーパー部のテーパー面との接触面積が少なくなり、その分だけ摩擦抵抗が減少され、拡管リングを回転させる労力が減少できる拡管装置を得ることができる。

拡管ヘッドの嵌合凸部と拡管リングの嵌合凹部とが嵌合することで着脱自在に固定される構造とした場合には、第２皿型テーパー部のテーパー面に突起部又は窪み部のある拡管リングを取り外して別の第２皿型テーパー部のテーパー面を有するナットを使用できるので、繰り返して使用することができることに加えて、薄肉ステンレス鋼管の拡管部の傾斜面に形成された窪みや膨らみと噛み合わないような第２皿型テーパー部のテーパー面、例えば、平坦な面、窪み或いは膨らみとすることができるので、より摩擦抵抗を減らすことが可能となる。

第２皿型テーパー部のテーパー表面の直径の異なる複数の同心円上に突起部又は窪み部を１つずつ配置した場合には、対応する薄肉ステンレス鋼管の山型凸部の傾斜面の同心円上にも１つの窪み又は膨らみしか存在しないので、接続する場合の拡管リングであるナットの締付時においても、これらが噛み合うのは１回転に一度だけであり、締付の最終段階の極僅かの角度以外は仮に噛み合ったとしても乗り越えて回転でき、摩擦抵抗を減らすことが出来る。最終段階での噛み合いになった時はその時点で締付回転を止めても緩み止め防止に役立つ。

第２皿型テーパー部のテーパー表面上の中心角度がほぼ等しく離れる位置に突起部又は窪み部を設けた場合には、ナットのテーパー表面と山型凸部の傾斜面との間隔を平均して均等に形成することが出来る。

突起部が粒状突起部である場合には、締付時におけるテーパー表面との接触が点接触となるので摩擦力が小さい接続機構を得ることが可能な拡管装置となる。

第１皿型テーパー部の表面に突出部又は凹み部を形成した場合には、対応する薄に薄肉ステンレス鋼管の山型凸部の傾斜面にもこれに対応する凹み又は突起が形成されるので、接続時にこの凹み又は突起にパッキンが係わって薄肉ステンレス鋼管に生じる回転力を阻止し得る。

突出部又は凹み部が中心から外周方向へ放射状に形成されている場合には、接続時において薄肉ステンレス鋼管に生じる回転力をより強く阻止し得る接続機構となる拡管装置を得ることが出来る。

本発明の第１の実施形態に係る薄肉ステンレス鋼管の拡管装置である。（ａ）拡管前の状態を示す横断面図である。（ｂ）拡管時の状態を示す横断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る薄肉ステンレス鋼管の拡管装置の各構成部分を分解して図示した斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る薄肉ステンレス鋼管の拡管装置である。（ａ）拡管前の要部拡大横断面図である。（ｂ）拡管リングを示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る薄肉ステンレス鋼管の拡管装置の拡管リング（ナットと兼用）の正面図である。 （ａ１）拡管リングの第２皿型テーパー部のテーパー面に突起部を設けた図４のＸ−Ｘ線断面図である。（ａ２）薄肉ステンレス鋼管が拡管ゴムによって押圧されて拡管された時の図５（ａ１）のＰ部の断面拡大説明図である。（ｂ１）拡管リングの第２皿型テーパー部のテーパー面に窪み部を設けた図４のＸ−Ｘ線断面図である。（ｂ２）薄肉ステンレス鋼管が拡管ゴムによって押圧されて拡管された時の図５（ｂ１）のＱ部の断面拡大説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る薄肉ステンレス鋼管の拡管装置の拡管ヘッドの正面図である。 （ａ１）拡管ヘッドの第１皿型テーパー部のテーパー面に突出部を設けた図６のＹ―Ｙ線断面図である。（ａ２）薄肉ステンレス鋼管が拡管ゴムによって押圧されて拡管された時の図７（ａ１）のＲ部の断面拡大説明図である。（ｂ１）拡管ヘッドの第１皿型テーパー部のテーパー面に凹み部を設けた図６のＹ―Ｙ線断面図である。（ｂ２）薄肉ステンレス鋼管が拡管ゴムによって押圧されて拡管された時の図７（ｂ１）のＳ部の断面拡大説明図である。 （ａ）本発明によって拡管した薄肉ステンレス鋼管と継手の接続構造を説明するための断面図である。 （ｂ１）第２皿型テーパー部のテーパー面に突起部を形成した図８（ａ）のＴ部の断面拡大説明図である。 （ｂ２）第２皿型のテーパー部のテーパー面に窪み部を形成した図８（ａ）のＴ部の断面拡大説明図である。 （ｃ１）薄肉ステンレス鋼管の山形凸部の一方の傾斜面に凹みが形成された図８（ａ）のＵ部の断面拡大説明図である。 （ｃ２）薄肉ステンレス鋼管の山形凸部の一方の傾斜面に突起が形成された図８（ａ）のＵ部の断面拡大説明図である。

本発明の最良の実施形態について各図を参照にしながら説明する。本発明の第１の実施形態の薄肉ステンレス鋼管の拡管装置１は、図１（ａ）、（ｂ）、図２に示すように、薄肉ステンレス鋼管２が内嵌される嵌入内孔３、及び該嵌入内孔３の前方に形成され前方が拡径されるように傾斜した第１皿型テーパー部４を有する拡管ヘッド５と、該拡管ヘッド５の前方に着脱可能に固定され、薄肉ステンレス鋼管２が内嵌される嵌合孔６、及び第１皿型テーパー部４と連続し前方が縮径されるように傾斜した第２皿型テーパー部７を有する拡管リング８と、嵌入内孔３の径方向内側に配置され、薄肉ステンレス鋼管２が外嵌されるガイドリング９と、拡管ヘッド５に挿通され、後方端部が加圧装置１０に連結された加圧ロッド１１と、該加圧ロッド１１におけるガイドリング９の前方に外嵌された拡管ゴム１２と、加圧ロッド１１における拡管ゴム１２の前方に形成されたゴム押え部１３とを有している。そして、図２は、薄肉ステンレス鋼管の拡管装置１の各構成要素を分解して図示した斜視図である。以下、更に詳しく説明する。

前記拡管ヘッド５は、薄肉ステンレス鋼管の拡管装置１の前方、すなわち薄肉ステンレス鋼管２が嵌入される側（図における右側）に開口し、該前方側から挿入した薄肉ステンレス鋼管２の先端部１６が内嵌される嵌入内孔３を有している。

この嵌入内孔３の前方には、前方が拡径されるように傾斜した第１皿型テーパー部４が形成される。すなわち、該第１皿型テーパー部４は、嵌入内孔３と同一直径の後方端部、すなわち嵌入内孔３との境界部から前方へ向かって直線的に拡径して形成された円錐台形のテーパー面である。一方、嵌入内孔３の後方、すなわち薄肉ステンレス鋼管２が嵌入される側と反対側（図における左側）には、該嵌入内孔３より小径のロッド挿通孔１７が形成される。該ロッド挿通孔１７は、加圧ロッド１１を挿通するための孔であって、拡管ヘッド５の径方向中央部に形成されている。そして、ロッド挿通孔１７と嵌入内孔３との段差により管当接面１８が形成される。また、拡管ヘッド５の前方部外周面、すなわち、嵌入内孔３を構成する円筒部分の外周面には雄ねじ部１９が形成される。一方、拡管ヘッド５の後方端部２０は加圧装置１０に結合されている。ここでは拡管ヘッド５の後方端部２０を加圧装置１０の本体枠２１に嵌合させてノックピン３８により固定している。

前記拡管リング８は、その内周面に第１皿型テーパー部４と連続し前方が縮径されるように傾斜した第２皿型テーパー部７を有している。すなわち、該第２皿型テーパー部７は、第１テーパー部４の前方端部と同一直径の後方端部から前方へ向かって直線的に縮径して形成された円錐台形のテーパー面である。そして、連続する第１皿型テーパー部４と第２皿型テーパー部７とにより、断面山型の周溝２２が形成される。また、第２皿型テーパー部７の前方には薄肉ステンレス鋼管２が内嵌される嵌合孔６が形成されている。そして、拡管リング８は、拡管ヘッド５の前方に着脱可能に固定される。そのため、ここでは第２皿型テーパー部７の後方における後方部内周面に雌ねじ部２３が形成され、該雌ねじ部２３が拡管ヘッド５の雄ねじ部１９に螺合することにより固定される構造としている。したがって、拡管リング８の回転により、拡管ヘッド５に着脱自在としている。そのため、拡管リング８の外周面には、レンチをかけるための凹凸を形成しておくと好適である。

前記ガイドリング９は、嵌入内孔３の径方向内側において管当接面１８に密着して配置され、薄肉ステンレス鋼管２が外嵌される一定厚さの円筒体であって、嵌入内孔３の径方向中央部に配置された加圧ロッド１１に外嵌されることにより、嵌入内孔３の径方向内側において該嵌入内孔３と同軸上に配置される。

前記加圧ロッド１１は、拡管ヘッド５のロッド挿通孔１７に挿通され、その後方端部２４が加圧装置１０に連結された断面円形の棒状部材である。そして、ロッド挿通孔１７の前方においては、前述の通りガイドリング９が外嵌され、該ガイドリング９の前方には後述する拡管ゴム１２が外嵌され、該拡管ゴム１２の前方にはゴム押え部１３が形成されている。ここで、加圧ロッド１１には、ガイドリング９から所定距離だけ前方の位置に段差部が形成されており、該段差部がゴム押え部１３を形成し、該ゴム押え部１３の前方が直径が大きい大径部２５、その後方は直径が小さい小径部２６となっている。また、加圧ロッド１１の大径部２５の直径は薄肉ステンレス鋼管２の内径より僅かに小さいものとすることにより、薄肉ステンレス鋼管２を挿入する際の案内部として機能させることができる。すなわち、嵌入内孔３とガイドリング９との間に薄肉ステンレス鋼管２を嵌入する際に、薄肉ステンレス鋼管２の内径より僅かに小さい直径を有する加圧ロッド１１の大径部２５に沿わせながら薄肉ステンレス鋼管２を嵌入することにより、薄肉ステンレス鋼管２の中心軸が嵌入内孔３及びガイドリング９の中心軸とが同軸となるように真直ぐに嵌入することができる。

一方、加圧ロッド１１のロッド挿通孔１７の後方においては、その後方端部２４が加圧装置１０の駆動ロッド２８に連結されている。具体的には、加圧ロッド１１の後方端部２４の外周面、及び駆動ロッド２８の前方端部の外周面にそれぞれ雄ねじ部２９、３０が形成され、これらが連結管３１の両側に形成された雌ねじ部３２、３３にそれぞれ螺合されることにより加圧ロッド１１と駆動ロッド２８とが連結されている。ここで、駆動ロッド２８とは、加圧装置１０の動作により所定の圧力が作用して後方へ移動する棒状部材である。本実施形態においては、加圧装置１０として油圧シリンダを使用している。したがって、加圧装置１０は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本体枠２１と、該本体枠２１の内部に形成され給排口３４を介して作動油が流入するシリンダ部３５と、該シリンダ部３５の内部において前後方向に摺動動作するピストン部３６と、該ピストン部３６の前方に連結された駆動ロッド２８と、油圧により後方へ移動したピストン部３６を前方へ復帰させる復帰ばね３７とを有している。また、図示しないが、給排口３４に供給する作動油に圧力を作用させる油圧ポンプ、及び作動油の流量及び圧力を調節するための油圧バルブも有している。なお、加圧ロッド１１を後方へ動作させるための圧力を作用させることができるものであれば、他の形式の加圧装置１０を使用してもよい。

前記拡管ゴム１２は、図１（ａ）、（ｂ）、図２に示すように、加圧ロッド１１におけるガイドリング９の前方に外嵌される一定厚さの円筒体であって、ガイドリング９と加圧ロッド１１のゴム押え部１３との間に挟まれて配置される。したがって、拡管ゴム１２の前後方向の長さは加圧ロッド１１が最も前方に位置する状態におけるガイドリング９と加圧ロッド１１のゴム押え部１３との距離と略同一となるように形成される。また、拡管ゴム１２の外周面の直径は、薄肉ステンレス鋼管２を外嵌することができるように、薄肉ステンレス鋼管２の内周面の直径より小さく形成する。ここでは、加圧ロッド１１の大径部２５の直径と略同一又はそれより僅かに小さい直径となるように形成している。拡管ゴム１２の材質としては弾性材料を使用するが、特に流動性が高く圧縮による体積の減少が少ない材料を使用すると好適である。ここではウレタンゴムを使用している。

前記拡管リング８は、図４及び図５（ａ１）に良く現れているように、第２皿型テーパー部７のテーパー面に突起部８aを全体に分布するように形成したものである。突起部８ａは、先端が丸みを帯びた粒状のものがテーパー面に占める割合が小さく、又、その結果として薄肉ステンレス鋼管２の表面に形成される窪み２aが小さくなるので好ましいが、他の形状であっても良い。この突起部８aはテーパー面全体に均等に分布していることが望ましく、その数は限定されるものではないが、４個以上であればとくに好ましい。全体に分布するのは、図４に示すように、拡管リング８の中心から等間隔に第２皿型テーパー部７のテーパー面に配置されており、且つ、中心からの同じ同心円上には１個だけ配置されていることが望ましいがこれに限定されることはない。図４及び図５（ａ１）における第２皿型テーパー部７のテーパー面に引かれた鎖線は同心円を示している。

又、他の実施形態の拡管リング８は、図４及び図５（ｂ１）に良く現れているように、第２皿型テーパー部７のテーパー面に窪み部８ｂを全体に分布するように形成したものである。窪み部８ｂは、底部が丸みを帯びた小さな穴である。この窪み部８ｂの深さや直径に依存して薄肉ステンレス鋼管２に形成される膨らみ２ｂの高さや幅が定められる。この窪み部８ｂは突起部８aと同様にテーパー面全体に均等に分布していることが望ましく、その数は限定されるものではないが、４個以上であればとくに好ましい。全体に分布するのは、図４に示すように、拡管リング８の中心から等間隔に第２皿型テーパー部７のテーパー面に配置されており、且つ、中心からの同じ同心円上には１個だけ配置されていることが望ましいがこれに限定されるものではない。図４及び図５（ｂ１）における第２皿型テーパー部７のテーパー面に引かれた鎖線は同心円を示している。

更に又、前記拡管ヘッド５は図６及び図７（ａ１）に良く現れているように、第１皿型テーパー部４のテーパー面に突出部４aを形成したものである。突出部４ａは、中心部から外周に向かって放射状に等間隔に形成された棒状のものが複数本あることが好ましいがとくに限定されるものではない。又、他の実施形態として、この拡管ヘッド５の第１皿型テーパー部４のテーパー面には、図６、図７（ｂ１）に良く現れているように、第１皿型テーパー部４のテーパー面に凹み部４ｂを形成したものである。凹み部４ｂは、同様に中心部から外周に向かって放射状に等間隔に形成された棒状に凹んだ形状のものが複数本あることが好ましいがとくに限定されるものではない。

次に、薄肉ステンレス鋼管の拡管装置１の使用方法について説明する。まず、図１（ａ）に示すように、拡管リング８と拡管ヘッド５とを螺合して連結してから、薄肉ステンレス鋼管２を加圧ロッド１１の大径部２５に外嵌させつつ、薄肉ステンレス鋼管２の先端部１６を拡管ヘッド５の嵌入内孔３とガイドリング９との間に嵌入させる。次に、図１（ｂ）に示すように、加圧装置１０を動作させて加圧ロッド１１を所定の圧力を作用させて後方へ移動させる。その際、加圧ロッド１１のゴム押え部１３は後方へ移動するが、ガイドリング９は移動しないため、拡管ゴム１２はガイドリング９と加圧ロッド１１のゴム押え部１３との間において前後方向に圧縮され、それに伴って径方向外側に膨出する。これにより、薄肉ステンレス鋼管２は膨出した拡管ゴム１２により径方向外側に押し出されるが、薄肉ステンレス鋼管２の外周には、拡管ヘッド５の第１皿型テーパー部４と拡管リング８の第２皿型テーパー部７とにより、断面山型の周溝２２（図１参照）が形成されているので、薄肉ステンレス鋼管２は周溝２２に沿うように膨出し、山型凸部の拡管部３９が形成される。

この拡管部３９が形成される過程において、前記図５（ａ１）に示すように、第２皿型テーパー部７のテーパー面に突起部８ａが形成されている場合には、図５（ａ２）に示すように、薄肉ステンレス鋼管２が内側から拡管ゴム１２によって第２皿型テーパー部７方向へ矢印のように押圧されるので、突起部８ａに当接している個所は窪み２ａが形成される。この窪み２ａは、薄肉ステンレス鋼管２の肉厚があることから、突起部８ａと同じ形状ではなく深さが突起部８ａの高さとほぼ等しい緩やかなカーブを描いた浅い窪みとなる。又、前記図５（ｂ１）に示すように、第２皿型テーパー部７のテーパー面に窪み部８ｂが形成されている場合には、図５（ｂ２）に示すように、拡管ゴム１２の押圧作用によって窪み部８ｂに面した個所には膨らみ２ｂが形成される。この膨らみ２ｂの高さは薄肉ステンレス鋼管２の肉厚によって窪み部８ｂの深さより短くなる。窪み部８ｂの間口が広い時は、窪み部８ｂの深さに近似する。このようにして、突起部８ａや窪み部８ｂによって窪み２ａや膨らみ２ｂが拡管時に薄肉ステンレス鋼管２の山型凸部である拡管部３９の一方の傾斜面に形成される。

又、図７（ａ１）に示すように、第１皿型テーパー部４のテーパー面に突出部４ａが設けられている場合には、図７（ａ２）に示すように、薄肉ステンレス鋼管２の山型凸部である拡管部３９の他方の傾斜面に凹み２ｃが形成され、図７（ｂ１）に示すように、凹み部４ｂが設けられている場合には、図７（ｂ２）に示すように、突起２ｄが形成される。

次に、拡管後は、拡管リング８と拡管ヘッド５との螺合を外し、薄肉ステンレス鋼管２を前方へ引き抜けばよい。そして、拡管リング８は薄肉ステンレス鋼管２に外嵌させた状態のままとし、後述する継手４０との接続時にナットとして使用しても良いが、第２皿型テーパー部７のテーパー面が平坦なものや前記突起部８ａや窪み部８ｂとは異なる形状や異なる位置にある凹凸を有する他のナットと取り変えて使用してもよい。この場合には拡管リング８を拡管部３９が形成された側と反対側の端部から取り外して再度拡管に使用することも可能である。

以上のようにして薄肉ステンレス鋼管の拡管装置１により拡管された薄肉ステンレス鋼管２は、図８（ａ）に示すように、継手４０と接続される。ここで、継手４０は、本体４１の中心部を軸方向に貫通する本体内孔４２と、該本体内孔４２の端部における内周面の直径を拡大して形成したパッキン嵌込み部４３と、該パッキン嵌込み部４３に嵌め込まれたパッキン４４と、本体４１の端部の外周面に形成された雄ねじ部４５とを有する。接続時には、薄肉ステンレス鋼管２の先端部１６を継手４０の本体内孔４２に嵌入する。薄肉ステンレス鋼管２の先端部１６が縮径されている場合には、継手４０の本体内孔４２に容易に嵌入することができる。そして、薄肉ステンレス鋼管２に外嵌された拡管リング８の雌ねじ部２３を継手４０の雄ねじ部４５に螺合させ、拡管リング８を締め込むことにより、薄肉ステンレス鋼管２の拡管部３９は、拡管リング８の第２皿型テーパー部７と継手４０のパッキン４４とによって両側から挟まれることとなり、密着して固定される。

この拡管リング８の締め込み時において、拡管リング８の第２皿型テーパー部７のテーパー面には突起部８ａが存在しているので、図８（ｂ１）に示すように、この突起部８ａの高さ分だけ薄肉ステンレス鋼管２の山型凸部である拡管部３９の一方の傾斜面との間に間隔が生じるためにそれだけ摩擦抵抗が少なくなって拡管リング８を回転し易くなる。突起部８ａが窪み２ａに入っても窪み２ａの傾斜角度は極めて緩やかであるので容易に乗り越えられる。又、同じ同心円上に１つの突起部８ａを形成しておくと窪み２ａに嵌まり込むのは１回転に一度だけであるので、殆ど影響を受けない。逆に、図８（ｂ２）に示すように、第２皿型テーパー部７に窪み部８ｂが存在し、薄肉ステンレス鋼管２の傾斜面に膨らみ２ｂが形成されている場合も同様である。

更に、薄肉ステンレス鋼管２の山型凸部の拡管部３９の一方の傾斜面に凹み２ｃが形成されている場合には、図８（ｃ１）に示すように、この凹み２ｃに押圧されたパッキン４４が入り込むために薄肉ステンレス鋼管２に回転力が加わっても回転を阻止し得る。又、逆に、一方の傾斜面に突起２ｄが形成されている場合には、図８（ｃ２）に示すように、この突起２ｄがパッキン４４の内部に入り込むので薄肉ステンレス鋼管２の回転を阻止し得る。
尚、この薄肉ステンレス鋼管２と継手４０との接続機構の実施形態においては、継手４０の本体４１の段差部４６と拡管リング８との間に設けた着色皿ワッシャ４７が配置されて、この着色が外部から見えるか否かで、接続が完全に行なわれているか否かを確認することができるようになっている。

次に、本発明の第２の実施形態に係る薄肉金属鋼管の拡管装置１について説明する。前記第１の実施形態の薄肉ステンレス鋼管の拡管装置１と異なるところは、前記拡管リング８の形状構成が異なることに起因して拡管ヘッド５の前方部外周面の形状も異なることである。すなわち、図３（ａ）に示すように、拡管ヘッド５には、その前方部外周面に雄ねじ部１９（図１参照）に代えて嵌合凸部１４が形成されるとともに、前記拡管リング８には、その後方部内周面に雌ねじ部２３（図１参照）に代えて断面コの字型の周溝である嵌合凹部１５が形成され、該嵌合凸部１４と嵌合凹部１５とが嵌合することにより、拡管リング８が拡管ヘッド５に着脱可能に固定される構造となっている。

前記拡管リング８は、図３（ｂ）に示すように、中心軸を通る水平線によって上部リング８１と下部リング８２とに２分割されている。そして、該上部リング８１と下部リング８２との一方の接続部８３にはヒンジ部８４が形成されており、該ヒンジ部８４を中心として上部リング８１と下部リング８２とが回転して分離するように構成されている。また、上部リング８１と下部リング８２との他方の接続部８５には、上部リング８１と下部リング８２とを結合した状態で係止するための係止部８６が形成されている。該係止部８６として、ここでは他方の接続部８５における上部リング８１及び下部リング８２にそれぞれ外側へ突出する上部突出部８７及び下部突出部８８を形成するとともに、下部突出部８８には垂直上方へ突出する雄ねじ部８９を設け、上部突出部８７には該雄ねじ部８９を挿通するためのねじ挿通孔９０を形成して、結合時には、雄ねじ部８９をねじ挿通孔９０に挿通させて蝶ナット９１により着脱自在に固定する。

そして、嵌入内孔３や第１テーパー部４が形成されている点など、その他の部分の構成は前記第１の実施形態と同様である。なお、拡管リング８及び拡管ヘッド５の構成はこれに限定されるものではなく、拡管リング８を拡管ヘッド５に着脱可能に固定することができるとともに、拡管時に拡管ゴム１２による圧力が作用した場合においても第２皿型テーパー部７が第１皿型テーパー部４と離れることなく山型の周溝２２を形成した状態を保つことができるものであればこれ以外の構成とすることも可能である。

本第２の実施形態に係る薄肉ステンレス鋼管の拡管装置１においては、薄肉ステンレス鋼管２の拡管後、蝶ナット９１を取り外し、拡管リング８を分離させて取り外すことにより、薄肉ステンレス鋼管２を前方へ引き抜いて取り外すことができる。そして、この拡管リング８は継手４０との接続に使用しないので、１個の拡管リング８を繰り返し使用することとなる。この場合には、継手４０との接続には前記第１の実施形態における拡管リング８と同様の形状のナットを薄肉ステンレス鋼管２の他方から外嵌したものを使用する。この時、第２皿型テーパー部７のテーパー面は平坦なものでも、突起部８ａや窪み部８ｂが設けられているものであっても良い。

この発明は、薄肉ステンレス鋼管以外の他の薄肉金属管の拡管装置にも応用することができる。

１ 薄肉ステンレス鋼管の拡管装置
２ 薄肉ステンレス鋼管
２ａ 窪み
２ｂ 膨らみ
２ｃ 凹み
２ｄ 突起
３ 嵌入内孔
４ 第１皿型テーパー部
４ａ 突出部
４ｂ 凹み部
５ 拡管ヘッド
６ 嵌合孔
７ 第２皿型テーパー部
８ 拡管リング
８ａ 突起部
８ｂ 窪み部
９ ガイドリング
１０ 加圧装置
１１ 加圧ロッド
１２ 拡管ゴム
１３ ゴム押え部
１４ 嵌合凸部
１５ 嵌合凹部
１７ ロッド挿通孔
１９ 雄ねじ部
２３ 雌ねじ部

Claims (8)

1. 薄肉ステンレス鋼管が内嵌される嵌入内孔、及び該嵌入内孔の前方に形成され前方が拡径されるように傾斜した第１皿型テーパー部を有する拡管ヘッドと、該拡管ヘッドの前方外周に着脱可能に固定され、前記薄肉ステンレス鋼管が内嵌される嵌合孔、及び前記第１皿型テーパー部と連続して山型が形成されるように前方が縮径されて傾斜した第２皿型テーパー部を有する拡管リングと、前記嵌入内孔の径方向内側に配置され、前記薄肉ステンレス鋼管が外嵌されるガイドリングと、前記拡管ヘッドの中心に開口されたロッド挿通孔に挿通され、後方端部が加圧装置に連結された加圧ロッドと、該加圧ロッドにおける前記ガイドリングの前方に外嵌された拡管ゴムと、前記加圧ロッドにおける前記拡管ゴムの前方に形成されたゴム押え部と、を有する薄肉ステンレス鋼管の拡管装置において、 前記第２皿型テーパー部のテーパー表面に複数の突起部又は窪み部を前記テーパー表面全体に分布して配置したことを特徴とする薄肉ステンレス鋼管の拡管装置。
2. 前記拡管ヘッドは、その前方部外周面に雄ねじ部が形成され、前記拡管リングは、その後方部内周面に雌ねじ部が形成され、該雄ねじ部と雌ねじ部とが螺合することにより、前記拡管リングが前記拡管ヘッドに着脱可能に固定されることを特徴とする請求項１に記載の薄肉ステンレス鋼管の拡管装置。
3. 前記拡管ヘッドは、その前方部外周面に嵌合凸部が形成され、前記拡管リングは、その後方部内周面に嵌合凹部が形成され、該嵌合凸部と嵌合凹部とが嵌合することにより、前記拡管リングが前記拡管ヘッドに着脱可能に固定されることを特徴とする請求項１に記載の薄肉ステンレス鋼管の拡管装置。
4. 前記複数の突起部又は窪み部は、前記第２皿型テーパー部のテーパー表面の直径の異なる複数の同心円上にそれぞれ１つずつ配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の薄肉ステンレス鋼管の拡管装置。
5. 前記複数の突起部又は窪み部は、前記第２皿型テーパー部の中心角度がほぼ等しく離れたテーパー表面上に分布することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の薄肉ステンレス鋼管の拡管装置。
6. 前記突起部は、粒状突起部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の薄肉ステンレス鋼管の拡管装置。
7. 前記第１皿型テーパー部の表面に突出部又は凹み部を形成したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の薄肉ステンレス鋼管の拡管装置。
8. 前記突出部又は凹み部が前記第１皿型テーパー部の中心から外周方向へ放射状に突出した棒状形状又は細長い溝形状であることを特徴とする請求項７に記載の薄肉ステンレス鋼管の拡管装置。

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