JP2623203B2 - 銅製管の接続構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種熱交換機において
冷媒や冷温水を流通させる導管として用いられる銅製管
の接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷暖房機や空調機等の熱交換機には、冷
媒や冷温水を通す導管として銅管が採用されている。こ
の銅管は、適当な長さに切断され、この直管相互を接続
したり、配設場所に応じた曲率半径で折り曲げられた曲
管に直管を接続するといった加工が行われる。

【０００３】この接続には、接続される側を本管とし接
続する側を枝管としたとき、これらを接続するために、
図１４に示すようなＴ字形接続具３０が用いられる。こ
のＴ字形接続具３０は、直管部３０ａの中央の側周面に
筒状の分岐部３０ｄを一体形成したもので、この分岐部
３０ｄの内径は前記本管１の外径と同一に形成されてい
る。このため、Ｔ字形接続具３０の分岐部３０ｄに本管
１の外径と同一の枝管２を嵌入することができる。

【０００４】例えば、本管１に枝管２を接続する場合、
本管１の枝管接続箇所を切断してから、Ｔ字形接続具３
０の両端３０ｂ，３０ｃに本管１の端部を嵌入し、分岐
部３０ｄに枝管２の端部を嵌入すると、本管１と枝管２
とがＴ字形接続具３０を介して接続されるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ような接続構造においては、本管１と枝管２との接続に
際して本管１を一旦切断してからＴ字形接続具３０を取
り付けなければならず、切断加工とともに３箇所の接続
作業を要することから、配管工事が甚だ面倒なものとな
っていた。また、常にＴ字形接続具３０を要するので、
接続箇所が増す分だけ材料費が高くなるという不具合も
あった。本発明は、上記課題を解決することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、銅製円筒形の本管に、その外周から箇状に突
出する環状立ち上げ壁が設けられ、この環状立ち上げ壁
に、前記本管と同一外径の銅製円筒形の枝管が内嵌され
て固着されてなる銅製管の接続構造であって、前記環状
立ち上げ壁は、前記枝管の外径より小径の立ち上げ部
を、前記本管の外周から予備的に突出させた後、前記立
ち上げ部の外側から内側に向けて開口拡開具を移動させ
て形成されており、前記枝管の接続部分には、円筒形の
一端部が軸方向斜めに２箇所切除されて一対の凸状部が
形成されており、前記一対の凸状部を、前記本管の幅方
向両側に位置決めして、前記枝管の接続部分が前記環状
立ち上げ壁に内挿されている。

【０００７】

【作用】本発明において、本管の環状立ち上げ壁は、枝
管の外径より小径の立ち上げ部を、本管の外周から予備
的に突出させた後、立ち上げ部の外側から内側に向けて
開口拡開具を移動させて形成されている。したがって、
本管と同一外径の枝管であっても、本管に内嵌して固着
することが可能となる。また、本発明では、枝管の接続
部分には、円筒形の一端部が軸方向斜めに２箇所切除さ
れて一対の凸状部が形成されており、一対の凸状部を、
本管の幅方向両側に位置決めして、枝管の接続部分を環
状立ち上げ壁に内挿している。したがって、枝管と本管
の嵌合部分における接触面積を十分大きくすることがで
きる。なお、本発明において、枝管の接続部分は、円筒
形の一端部が軸方向斜めに２箇所切除されて形成される
ので、この切除によって一対の凹状部が形成されると共
に、切除残部が一対の凸状部となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図を参照し
つつ説明する。図１は本発明に係る銅製管の接続構造を
示す斜視図である。この接続構造が適用される銅製管
は、冷暖房機や空調機等の熱交換機における冷媒や冷温
水を通す導管として用いられるもので、外径が４mm〜５
０mm程度のサイズを対象としている。本例では、適当な
長さに切断された外径Ａが２５mmの直管を２本用い、接
続される側を本管１としてバーリング加工により環状立
ち上げ壁３を形成し、接続する側を枝管２とすることに
より、同一径の両者１，２をＴ字形に接続する構成にな
っている。

【０００９】なお、上記バーリング加工に用いる加工装
置は、主に穿穴具５、下穴拡開具６、開口拡開具１０お
よび補助用具１１等であり、通常は本管１の太さに応じ
て各種サイズが備えられている。

【００１０】穿穴具５は、図２に示すように、電気ドリ
ルの切先であって、この切先５により本管１の一側周面
１ａに対向する他側周面１ｂ側に向けて下穴１ｃを穿設
する。また、下穴拡開具６は、前記下穴１ｃを内方から
押し拡げて予備的な立ち上げ部４を形成するもので、図
３に示す如く拡開部材７、連結軸８および台座９を備え
ている。

【００１１】拡開部材７は、一端部７ａが円錐形の弾丸
状に形成され、全体は本管１内に挿入可能な大きさにな
っている。この拡開部材７は、一端部７ａから後端部７
ｂ側に向けてネジ孔７ｃが形成されている。また、連結
軸８は、一端部にネジ部８ａが形成され、後端部に図示
しない油圧シリンダのロッドが連結される。

【００１２】この連結軸８は、ネジ部８ａをネジ孔７ｃ
に螺入した状態で、油圧シリンダを駆動させると、前記
拡開部材７を軸方向に引っ張ることができるものであ
る。さらに、台座９は断面が凸状で、前面９ａには本管
１の曲率にほぼ等しい彎曲面９ｂを形成している。ま
た、この彎曲面９ｂの中央から後面９ｃ側に向けて貫通
孔９ｄが開設されている。

【００１３】開口拡開具１０は、前記下穴１ｃを外方か
ら押し拡げて環状立ち上げ部３を形成するもので、図４
に示す如く先端部１０ａが円錐形に、基端部１０ｂが円
柱形に形成されている。この基端部１０ｂは、大径部１
０ｄと一体形成されており、この大径部１０ｄが連結さ
れた回転駆動部によって開口拡開具１０が回転および進
退動するようになっている。

【００１４】なお、前記先端部１０ａは、頂部を下穴１
ｃの内径Ｄより小さくし、基端部１０ｂは、外径を本管
１および枝管２の外径Ａより僅かに大きくしている。ま
た、先端部１０ａの頂部から基端部１０ｂに向けてドリ
ルの切先のように、周面に螺旋溝１０ｄが設けられてい
るが、通常、この螺旋溝１０ｄに沿って立てられる刃は
設けていない。

【００１５】補助用具１１は、環状立ち上げ壁３の形成
時に本管１を補強しておくもので、図４に示すように、
補強金型１２，１３と整形金型１４とからなり、これら
も本管１の太さに応じて各種サイズが備えられる。

【００１６】補強金型１２，１３は、二つ割りされた左
右一対の金型であって、図示省略しているが左右の両金
型１２，１３を挟持するクランプを具備している。この
左右の金型１２，１３の対向面には、長さ方向に沿って
本管１の外周に等しい曲率の彎曲保持面１２ａ，１３ａ
をそれぞれ形成している。また、左右の金型１２，１３
の中央には、上面１２ｂ，１３ｂから彎曲保持面１２
ａ，１３ａの下部に達する彎曲溝１２ｃ，１３ｃをそれ
ぞれ形成しており、前記開口拡開具１０を挿入可能とし
ている。なお、この彎曲溝１２ｃ，１３ｃは、本管１の
外周面が外方に膨出可能となる分だけ余裕を持たしてあ
る。

【００１７】整形金型１４は、立ち上げ部４の変形を防
止するもので、本管１の内径よりも若干小径の円柱状に
形成されている。そして、中央には、前記枝管２の外径
Ａよりも大径の凹所１４ａを凹設している。１４ｂは切
り欠き部である。上記補助用具１１を使用するに際して
は、整形金型１４を本管１内に挿入した後、この本管１
を補強用左右の金型１２，１３により挟む。そして、立
ち上げ部４の開口４ａに向けて前記開口拡開具１０の一
端部１０ａ側を押し込むことにより、環状立ち上げ壁３
を形成するのである。

【００１８】次に、バーリング加工による環状立ち上げ
壁の形成および銅管の接続作業について図を参照しつつ
説明する。まず、本管１の枝管接続位置に下穴１ｃを穿
設する。この下穴１ｃは、図２に示すように、枝管２の
外径Ａよりも相当小径の切り先５を用いて形成する。本
例では、形成すべき環状立ち上げ壁３について、図６に
示す如く開口３ａの内径をＢ、高さをＣとする場合、下
穴１ｃの径Ｄ＝Ｂ−２×Ｃの寸法に設定するのが好まし
い。

【００１９】つぎに、下穴１ｂを拡開して立ち上げ部４
を形成する。この際は、図３に示す如く本管１内に拡開
部材７を挿入して下穴１ｃ側に拡開部材７の一端部７ａ
を向ける。そして、台座９の彎曲面９ｂを本管１の一側
周面１ａに当接させる。この状態で、台座９の貫通孔９
ｄに連結軸８の一端を挿入し、下穴１ｃ側から拡開部材
７のネジ孔７ｃに連結軸８のネジ部８ａを螺合して連結
する。

【００２０】この後、油圧シリンダを駆動させて連結軸
８を同図の矢印方向に引っ張る。すると、拡開部材７の
一端部７ａが円錐形となっているので、一端が外方に引
き出されるときに下穴１ｃの周縁を押し拡げる。そし
て、この周縁が貫通孔９ｄ内に延出した時点で油圧シリ
ンダを停止し、拡開部材７と連結軸８との係合を解除し
て本管１内から拡開部材７を取り除いておく。これによ
り、本管１には図４に示すような短い筒状の立ち上げ部
４が形成されるが、この立ち上げ部４の開口４ａにおけ
る端縁４ｂは、本管１の幅方向が低く、長さ方向が若干
高い波形となっている。

【００２１】続いて、立ち上げ部４を拡開して環状立ち
上げ壁３を形成する。この場合は、立ち上げ部４の開口
４ａに対向する位置に開口拡開具１０を配し、その先端
部１０ａを本管１の他側周面１ｂに向けて降下させて開
口４ａに当接する。そして、この開口拡開具１０を回転
しつつ押し下げると、円錐形の先端部１０ａによって開
口４ａが順次押し拡げられてゆく。

【００２２】この状態で、図５に示す如く先端部１０ａ
が本管１内に入り込み、円柱形の基端部１０ｂが立ち上
げ部４を通過するとき、この立ち上げ部４の始端側であ
る本管１の側壁が幅方向に押し出され、外周部１ｅが外
方に膨出する（図６、図７参照）。そして、大径部１０
ｄに端縁が当接する位置で、本管の一側周面１ａより筒
状に突出する環状立ち上げ壁３が形成される。

【００２３】この環状立ち上げ壁３は、前述の立ち上げ
部４が圧延された状態となるため、開口３ａの端縁は、
図６の３ｂのように、本管１の長さ方向における側面視
が凸状の凸辺部３ｃと、幅方向における形状が凹状の凹
辺部３ｄとを有する。また、本管１の側壁が開口拡開具
１０によって膨出したことにより、環状立ち上げ壁３の
始端は、図６の仮想線３ｅに示すような形状となる。

【００２４】そして、この環状立ち上げ壁３は、図８に
示す中央横断面においては略Ｕ字形で、本管１の他側周
面１ｂ（同図の下方）側から本管１の一側周面１ａ（同
図の上方）側に向けて平行に立ち上がった左右の側壁３
ｆ，３ｇが形成される。この側壁３ｆ，３ｇ間の幅Ｂ
は、始端３ｅの上部側から凹辺部３ｄ側に向けて、本管
１の肉厚に枝管２を挿入可能とする分だけ拡大させてい
るので、本管１と同一径である枝管２の外径Ａよりも僅
かに大きくなっている。また、開口３ａの端縁３ｂは、
外方向に僅かに拡大し、枝管を嵌入し易くしてある。

【００２５】よって、環状立ち上げ壁３の開口３ａに枝
管２を挿入して容易に嵌合することができる。この嵌合
に際しては、図９および図１０に示すように、円箇形の
枝管２の一端部を、環状立ち上げ壁３の始端３ｅの形状
に合わせて、軸方向斜めに２箇所切除しておく。この始
端３ｅは、本管１の長さ方向における側面視が凹状で、
幅方向においては本管１の曲率と同径の凸状となること
から、これに適合するように枝管２の一端部を凹凸のあ
る波形にする。つまり、枝管を一端部を適宜に２箇所切
除して、図１０の凹状部２ｃを形成し、切除残部によっ
て図９の凸状部２ｂを形成する。なお、以降、凸状部２
ｂと凹状部２ｃを総称して、枝管２の接続部分２ａと称
することがある。

【００２６】しかして、本管１に枝管２を接続する場合
は、図１１に示すように、環状立ち上げ壁３の凹辺部３
ｄに、枝管２の凸状部２ｂを対向させると共に、凸辺部
３ｃに、枝管２の凹状部２ｃを対向させて、環状立ち上
げ壁３の開口３ａに枝管２を嵌入する。

【００２７】そして、環状立ち上げ壁３の始端３ｅに枝
管２の最先端２ｄが達するように、枝管２を強く押し込
むと、本管１の内周壁１ｄにおける環状立ち上げ壁３の
始端３ｅに枝管２の接続部分２ａが連続する状態とな
る。このときは、接続部分２ａが始端３ｅの形状に等し
く形成されているので、本管１内には枝管２の接続部分
２ａがはみ出すことはないから、枝管２の接続によって
流体の流通障害は生じない。

【００２８】また、環状立ち上げ壁３が、本管１の一側
周面１ａから突出する筒状となっており、環状立ち上げ
壁３の内周面３ｈと枝管２の外周面との接触面積が大と
なるので、環状立ち上げ壁３を介して枝管２がガタツキ
等なく緊密状態に保持される。よって、この嵌入後に開
口端縁３ｂをろう付け１５すると、枝管２の抜け防止が
図られるとともに、本管１と枝管２との接続が強固にな
される。

【００２９】これにより、この銅管が配管された熱交換
機を使用する際、この熱交換機に振動が加えられたり何
らかの外力が作用しても、本管１と枝管２との間に間隙
が生じることなく、ガスや冷温水が漏れる問題が防止さ
れる。

【００３０】なお、上記実施例においては、直管の本管
１に環状立ち上げ壁３を一体形成する場合について説明
したが、本管１を曲げて曲管とし、この曲管の一側周面
にバーリング加工を施して環状立ち上げ壁を形成しても
よい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の接続構造
によれば、本管に一体形成された環状立ち上げ壁が箇状
となっているので、この環状立ち上げ壁に枝管の接続部
分を嵌入すると、この枝管の嵌合部分における接触面積
が大となり、本管に対して枝管が強固に保持されて、両
者の接続が確実なものとなる。このため、銅管を流通す
る流体が漏れたり、振動が加えられることによって枝管
が抜けるといった問題が回避される。また、環状立ち上
げ壁の内径が本管および枝管の外径と同一であるから、
従来例のようにＴ字形接続具等を用いず、環状立ち上げ
壁を介して同一径の本管と枝管とを接続することができ
る。よって、銅管の配管に伴う接続作業時には切断加工
を要せず、接続用の部材も省略されて工事が大幅に簡略
化される等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る銅管の接続構造が適用
された本管と枝管との接続状態を示す斜視図である。

【図２】下穴が穿設された本管の縦断面図である。

【図３】下穴が拡開された本管の横断面図である。

【図４】環状立ち上げ壁の形成作業に用いる補強用具を
示す展開斜視図である。

【図５】開口拡開具による開口拡開作業の説明図であ
る。

【図６】環状立ち上げ壁が形成された本管の縦断面図で
ある。

【図７】環状立ち上げ壁および本管の平面図である。

【図８】環状立ち上げ壁の中央縦断面図である。

【図９】一端部に凸状部を形成した枝管の縦断面図であ
る。

【図１０】一端部に凹状部を形成した枝管の縦断面図で
ある。

【図１１】本管に枝管を接続する状態を示す斜視図であ
る。

【図１２】本管に枝管が接続された状態を示す縦断面図
である。

【図１３】同本管に枝管が接続された状態を示す横断面
図である。

【図１４】従来の銅製管の接続構造を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 本管 １ａ 一側周面 ２ 枝管 ３ 環状立ち上げ壁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅製円筒形の本管に、その外周から筒状
   に突出する環状立ち上げ壁が設けられ、この環状立ち上
   げ壁に、前記本管と同一外径の銅製円筒形の枝管が内嵌
   されて固着されてなる銅製管の接続構造であって、 前記環状立ち上げ壁は、前記枝管の外径より小径の立ち
   上げ部を、前記本管の外周から予備的に突出させた後、
   前記立ち上げ部の外側から内側に向けて開口拡開具を移
   動させて形成されており、 前記枝管の接続部分には、円箇形の一端部が軸方向斜め
   に２箇所切除されて一対の凸状部が形成されており、 前記一対の凸状部を、前記本管の幅方向両側に位置決め
   して、前記枝管の接続部分が前記環状立ち上げ壁に内挿
   されている ことを特徴とする銅製管の接続構造。