JP2023128641A - パイプ同士の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】パイプ同士を従来に比べて安定して接合できる、パイプ同士の接合構造の提供。【解決手段】第１のパイプ２０と第２のパイプ３０が、第１のパイプ部分２１とプレート４０との重なり部である第１重なり部５０、第２のパイプ部分３１とプレート４０との重なり部である第２重なり部５１、をそれぞれ溶接することで、接合される。そのため、第１のパイプ部分２１とプレート４０との重ね継手溶接、および第２のパイプ部分３１とプレート４０との重ね継手溶接を行うことで、第１のパイプ２０と第２のパイプ３０を接合できる。重ね継手溶接は、一般的にフレア溶接に比べて溶接品質が安定しやすいため、従来に比べて、穴あき、溶け落ち、溶け込み不足が発生することを抑制できる。よって、パイプ同士（第１のパイプ２０と第２のパイプ３０）を安定して接合できる。【選択図】 図２

Description

本発明は、隣接するパイプ同士を溶接にて接合する、パイプ同士の接合構造に関する。

特公昭５９－６７４７号公報は、隣接するパイプ同士を溶接で接合する技術を開示している。

隣接するパイプ同士を接合する際は、上記文献に開示の溶接方法以外にフレア溶接を用いることがある。しかし、フレア溶接は、パイプ同士の隙（隣接するパイプ間の板隙）を安定させることが困難である。また、溶接トーチの狙いを安定的に行うことが困難であり、溶接トーチが片側のパイプに寄ってしまい両パイプを均等に溶接することが困難である。そのため、溶接品質が安定せず、穴あき、溶け落ち、溶け込み不足が発生するおそれがある。

特公昭５９－６７４７号公報

本発明の目的は、パイプ同士を従来に比べて安定して接合できる、パイプ同士の接合構造を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） 第１のパイプと、第２のパイプと、プレートと、を有しており、
前記第１のパイプは、延び方向の少なくとも一部に第１のパイプ部分を有しており、
前記第２のパイプは、延び方向の少なくとも一部に、前記第１のパイプ部分と平行な方向に延びており前記第１のパイプ部分に接触して配置される第２のパイプ部分を有しており、
前記プレートは、前記第１のパイプ部分の外周面と前記第２のパイプ部分の外周面とに接触して配置されており、
前記第１のパイプと前記第２のパイプは、前記第１のパイプ部分と前記プレートとの重なり部である第１重なり部、前記第２のパイプ部分と前記プレートとの重なり部である第２重なり部、をそれぞれ溶接することで、接合される、パイプ同士の接合構造。
（２） 前記第１重なり部と前記第２重なり部は、それぞれ、アーク溶接による隅肉溶接にて溶接されている、（１）記載のパイプ同士の接合構造。
（３） 前記プレートは、互いに接触し合う前記第１のパイプ部分と前記第２パイプ部分の一側と他側にそれぞれ配置されている、（１）または（２）記載のパイプ同士の接合構造。
（４） 前記プレートは、平板プレートである、（１）～（３）のいずれか１つに記載のパイプ同士の接合構造。
（５） 前記プレートは、屈曲部または湾曲部からなる曲げ部を少なくとも１つ有する曲げプレートである、（１）～（３）のいずれか１つに記載のパイプ同士の接合構造。

上記（１）のパイプ同士の接合構造によれば、第１のパイプと第２のパイプが、第１のパイプ部分とプレートとの重なり部である第１重なり部、第２のパイプ部分とプレートとの重なり部である第２重なり部、をそれぞれ溶接することで、接合されるため、第１のパイプ部分とプレートとの重ね継手溶接、および第２のパイプ部分とプレートとの重ね継手溶接を行うことで、第１のパイプと第２のパイプを接合できる。重ね継手溶接は、一般的にフレア溶接に比べて溶接品質が安定しやすいため、従来に比べて、穴あき、溶け落ち、溶け込み不足が発生することを抑制できる。よって、パイプ同士（第１のパイプと第２のパイプ）を安定して接合できる。

上記（２）のパイプ同士の接合構造によれば、第１重なり部と第２重なり部が、それぞれ、アーク溶接による隅肉溶接にて溶接されているため、溶接部の脚長、のど厚を安定的に確保でき、溶接強度が確保しやすくなる。

上記（３）のパイプ同士の接合構造によれば、プレートが、互いに接触し合う第１のパイプ部分と第２パイプ部分の一側と他側にそれぞれ配置されているため、プレートが互いに接触し合う第１のパイプ部分と第２のパイプ部分の一側または他側のみに配置される場合に比べて、第１のパイプと第２のパイプの接合強度を高めることができる。

上記（４）のパイプ同士の接合構造によれば、プレートが、平板プレートであるため、プレートに曲げ加工を要する場合に比べてコスト上有利である。

上記（５）のパイプ同士の接合構造によれば、プレートが、屈曲部または湾曲部からなる曲げ部を少なくとも１つ有する曲げプレートであるため、プレートが平板プレートである場合に比べて、プレートを第１、第２重なり部において第１、第２のパイプ部分の接線方向にそれぞれ延ばして配置することが容易である。よって、第１、第２重なり部における溶接品質安定の点で有利である。

本発明実施例のパイプ同士の接合構造によって接合される第１、第２のパイプ部部分の斜視図である。 本発明実施例のパイプ同士の接合構造の、プレートが平板プレートである場合の断面図である。 本発明実施例のパイプ同士の接合構造の、プレートが曲げプレートである場合の断面図である。 本発明実施例のパイプ同士の接合構造によって接合される第１、第２のパイプの、プレートを省略した状態の斜視図である。 本発明実施例のパイプ同士の接合構造によって接合される第１、第２のパイプの、プレートを省略した状態の側面図である。

以下に、図面を参照して、本発明実施例のパイプ同士の接合構造（以下、単に接合構造ともいう）１０について説明する。接合構造１０は、図１に示すように、第１のパイプ２０と、第２のパイプ３０と、プレート４０と、を有する。

第１のパイプ２０、第２のパイプ３０およびプレート４０は、特に限定されるものではないが、たとえば、図示略のシートバックより車両後側にある荷物室に搭載される積荷（荷物）が車両前側に移動してくることを抑制するため（ＵＮ－Ｒ１７（United Nations Regulation No.17）対応のため）に設けられる。

第１のパイプ２０と第２のパイプ３０は、プレート４０と溶接可能であれば、同一材料で構成されていてもよく、別材料で構成されていてもよい。

図４に示すように、第１のパイプ２０は、延び方向の少なくとも一部に、横断面円筒形状であり直線状に延びる第１のパイプ部分２１を有する。なお、以下、第１のパイプ部分２１の直線状に延びる延び方向を延び方向Ａという。

第２のパイプ３０は、延び方向の少なくとも一部に、横断面円筒形状であり第１のパイプ部分２１と平行な方向（延び方向Ａ）に直線状に延びる第２のパイプ部分３１を有する。第２のパイプ部分３１の内外径は、第１のパイプ部分２１の内外径と同じであってもよく、異なっていてもよい。第２のパイプ部分３１は、第１のパイプ部分２１と接触して配置されている。第２のパイプ部分３１の外周面３１ａは、第１のパイプ部分２１の外周面２１ａと、延び方向Ａに線接触している。第２のパイプ部分３１と第１のパイプ部分２１とは、互いに直接には溶接等されておらず接合されていない。

プレート４０は、図２、図３に示すように、第１のパイプ部分２１と第２のパイプ部分３１とにわたって配置されている。第１のパイプ部分２１と第２のパイプ部分３１は、プレート４０に対して同じ側にある。プレート４０は、第１のパイプ部分２１の外周面２１ａと第２のパイプ部分３１の外周面３１ａとに接触して配置されている。プレート４０は、延び方向Ａと直交する断面視で、第１のパイプ部分２１の外周面２１ａと第２のパイプ部分３１の外周面３１ａの共通接線（共通外接線）方向に直線状に延びて設けられる平板プレートであってもよく（図２）、屈曲部または湾曲部からなる曲げ部４０ａを少なくとも１つ有する曲げプレートであってもよい（図３）。

プレート４０は、延び方向Ａと直交する断面視における一端部（第１のパイプ部分２１側の端部）４１で、第１のパイプ部分２１と隅肉溶接可能な端面４１ａを有するようにして、第１のパイプ部分２１に重ねられている。第１のパイプ部分２１とプレート４０の一端部４１との重なり部（接触部）である第１重なり部５０では、第１のパイプ部分２１とプレート４０とは、平行（略平行、隅肉溶接可能な程度の平行を含む）に重なっている。

プレート４０は、延び方向Ａと直交する断面視における他端部（第２のパイプ部分３１側の端部）４２で、第２のパイプ部分３１と隅肉溶接可能な端面４２ａを有するようにして、第２のパイプ部分３１に重ねられている。第２のパイプ部分３１とプレート４０の他端部４２との重なり部（接触部）である第２重なり部５１では、第２のパイプ部分３１とプレート４０とは、平行（略平行、隅肉溶接可能な程度の平行を含む）に重なっている。

プレート４０と第１のパイプ部分２１とは、第１重なり部５０で、アーク溶接による隅肉溶接で互いに溶接Ｗ１されている。また、プレート４０と第２のパイプ部分３１とは、第２重なり部５１で、アーク溶接による隅肉溶接で互いに溶接Ｗ２されている。そのため、第１のパイプ２０と第２のパイプ３０は、プレート４０を介して接合されている。アーク溶接の種類は特に限定されるものではなく、消耗電極式であっても非消耗電極式であってもよく、ＴＩＧ溶接であってもよく、ＭＩＧ溶接であってもよく、ＭＡＧ溶接であってもよく、その他であってもよい。

プレート４０は、互いに接触し合う第１のパイプ部分２１と第２のパイプ部分３１の一側と他側（図２，３における上側と下側）にそれぞれ配置されている。互いに接触し合う第１のパイプ部分２１と第２のパイプ部分３１の一側と他側にそれぞれ配置されるプレート４０の数は、１枚（１個）のみであってもよく、図１に示すようにＡ方向に断続的に複数枚（複数個）であってもよい。

第１のパイプ２０と第２のパイプ３０との接合方法は、
（ａ） 第１のパイプ２０と第２のパイプ３０を、第１のパイプ部分２１と第２のパイプ部分３１とが互いに延び方向であるＡ方向に線接触し合うようにして配置する接触工程と、
（ｂ） 第１のパイプ部分２１と第２のパイプ部分３１とにプレート４０を接触させて、第１重なり部５０と第２重なり部５１を形成する重なり部形成工程と、
（ｃ） アーク溶接による隅肉溶接で、第１重なり部５０を溶接して第１のパイプ部分２１とプレート４０の一端部４１とを溶接Ｗ１するとともに、第２重なり部５１を溶接して第２パイプ部分３１とプレート４０の他端部４２とを溶接Ｗ２する、溶接工程と、
をこの順に有する。

つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。
（Ａ）第１のパイプ２０と第２のパイプ３０が、第１のパイプ部分２１とプレート４０との重なり部である第１重なり部５０、第２のパイプ部分３１とプレート４０との重なり部である第２重なり部５１、をそれぞれ溶接することで、接合されるため、第１のパイプ部分２１とプレート４０との重ね継手溶接、および第２のパイプ部分３１とプレート４０との重ね継手溶接を行うことで、第１のパイプ２０と第２のパイプ３０を接合できる。重ね継手溶接は、一般的にフレア溶接に比べて溶接品質が安定しやすいため、従来に比べて、穴あき、溶け落ち、溶け込み不足が発生することを抑制できる。よって、パイプ同士（第１のパイプ２０と第２のパイプ３０）を安定して接合できる。

（Ｂ）第１重なり部５０と第２重なり部５１が、それぞれ、アーク溶接による隅肉溶接にて溶接されているため、溶接部の脚長、のど厚を安定的に確保でき、溶接強度が確保しやすくなる。

（Ｃ）プレート４０が、互いに接触し合う第１のパイプ部分２１と第２パイプ部分３１の一側と他側にそれぞれ配置されているため、プレート４０が互いに接触し合う第１のパイプ部分２１と第２のパイプ部分３１の一側または他側のみに配置される場合に比べて、第１のパイプ２０と第２のパイプ３０の接合強度を高めることができる。

（Ｄ）プレート４０が、平板プレートであり、第１のパイプ部分２１及び第２のパイプ部分３１の軸方向と直交する断面視で、第１のパイプ部分２１の外周面２１ａと第２のパイプ部分３１の外周面３１ａの共通接線方向に直線状に延びて設けられているため、プレート４０に曲げ加工を要する場合に比べてコスト上有利である。

（Ｅ）プレート４０が、屈曲部または湾曲部からなる曲げ部４０ａを少なくとも１つ有する曲げプレートであっても、プレート４０を用いて第１のパイプ２０と第２のパイプ３０を接合できる。

（Ｆ）プレート４０が曲げプレートであるため、プレート４０が平板プレートである場合に比べて、プレート４０を第１、第２重なり部５０，５１において第１、第２のパイプ部分２１，３１の接線方向にそれぞれ延ばして配置することが容易である。よって、第１、第２重なり部５０，５１における溶接品質安定の点で有利である。

１０ パイプ同士の接合構造
２０ 第１のパイプ
２１ 第１のパイプ部分
２１ａ 第１のパイプ部分の外周面
３０ 第２のパイプ
３１ 第２のパイプ部分
３１ａ 第２のパイプ部分の外周面
４０ プレート
４０ａ 曲げ部
４１ プレートの一端部
４１ａ 端面
４２ プレートの他端部
４２ａ 端面
５０ 第１重なり部
５１ 第２重なり部
Ａ 第１のパイプ部分の延び方向
Ｗ１、Ｗ２ 溶接

Claims (5)

1. 第１のパイプと、第２のパイプと、プレートと、を有しており、
   前記第１のパイプは、延び方向の少なくとも一部に第１のパイプ部分を有しており、
   前記第２のパイプは、延び方向の少なくとも一部に、前記第１のパイプ部分と平行な方向に延びており前記第１のパイプ部分に接触して配置される第２のパイプ部分を有しており、
   前記プレートは、前記第１のパイプ部分の外周面と前記第２のパイプ部分の外周面とに接触して配置されており、
   前記第１のパイプと前記第２のパイプは、前記第１のパイプ部分と前記プレートとの重なり部である第１重なり部、前記第２のパイプ部分と前記プレートとの重なり部である第２重なり部、をそれぞれ溶接することで、接合される、パイプ同士の接合構造。
2. 前記第１重なり部と前記第２重なり部は、それぞれ、アーク溶接による隅肉溶接にて溶接されている、請求項１記載のパイプ同士の接合構造。
3. 前記プレートは、互いに接触し合う前記第１のパイプ部分と前記第２パイプ部分の一側と他側にそれぞれ配置されている、請求項１または請求項２記載のパイプ同士の接合構造。
4. 前記プレートは、平板プレートである、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のパイプ同士の接合構造。
5. 前記プレートは、屈曲部または湾曲部からなる曲げ部を少なくとも１つ有する曲げプレートである、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のパイプ同士の接合構造。

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