JP2643355B2

JP2643355B2 - 管継手

Info

Publication number: JP2643355B2
Application number: JP22902788A
Authority: JP
Inventors: 彰萩尾; 芳美小野; 博本間; 修幸大場; 英明清水
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JPH0280883A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、形状記憶合金からなる管継手に関するも
のである。

［従来の技術］形状記憶合金による管継手として、特公昭54−4848号
がある。これは、円筒状の継手部材中に両側から接続す
べき管の管端を挿入し、上記継手部材を遷移温度以上に
上昇させることにより、該継手部材を接続すべき管の管
端に密接合させるものである。

［解決しようとする課題］しかし、上記の管継手には、次のような問題点があ
る。

１）管外面からだけの締付けでは、大きな接触（シー
ル）圧を得ることができない。即ち、大きな締付け力が
作用すると、管が変形したり、場合によっては管が外圧
座屈する。

２）また、管外面からの締付けだけでは、引張り荷重及
び曲げ荷重に対して高い継手強度を得ることができな
い。

３）継手部材に管端を挿入した場合、継手部材の中心に
管端を位置合せするのに手間が掛る。

この発明は、上記のような問題点を解消できるように
した管継手を提供することを課題とするものである。

［課題を解決するための手段］この発明の管継手は、形状記憶合金からなる管継手
で、接続すべき管の管端の外面及び内面に締付けられる
外筒部及び内筒部を、上記接続管端が両側から当接する
中央部から両側に延出させて、二重円筒状にしたことを
特徴とするものである。

［作用］接続すべき管の管端の外面及び内面を、管継手の中央
部から延出させた外筒部及び内筒部により両面から締付
けるので、管の形状を変形させることなく、充分な接触
（シール）圧を得ることができ、また、引張り荷重や曲
げ荷重に対しても高い継手強度を得ることができる。ま
た、接続すべき管の管端を管継手の中央部に当接させる
ことにより、何等手間を要することなく、管継手は所望
に位置に位置合せされる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に管継手１が示されている。管継手１は、中央
部２から両側に外筒部３及び内筒部４を延出させて一体
に構成されている。そして、内筒部４の延出長さは、外
筒部３の延出長さより短くなっている。また、外筒部３
及び内筒部４の先端部3a及び4aは先端に向い順次薄肉に
なっている。

この管継手１の素材である形状記憶合金の成分は、例
えば、次のようなものである。

１）Ni−Ti系 49〜51at％Ni 回復率100％（7.5％歪み付加時）２）Cu−Zn−Al系 38.5〜41.5wt％Zn、6wt％Al 回復率100％（４％歪み付加時）３）Fe−Mn−Si系 30wt％Mn、6wt％Si 回復率100％（４％歪み付加時）４）Fe−Cr−Ni−Mn−Si−Co系（ステンレス鋼系）７
〜15wt％Cr、３〜10wt％Cr、５〜15wt％Mn、４〜7wt％S
i、５〜15wt％Co、残部Fe 回復率100％（４％歪み付加時）そして、電気炉等で溶解された、これら合金の素材
は、１）熱間加工材（熱間押出し、熱間圧延、鍛造等）２）冷間加工材（まれに冷間成形）３）製缶（板曲げ、溶接）材等として得られ、第１図に示す形状に機械加工され
る。

それから、形状記憶のための熱処理がなされる。即
ち、遷移温度以下での機械的歪みの付与と、その後の遷
移温度以上での加熱による歪み回復を繰返す加工処理を
行う。ここで、最終的な歪み回復状態にある形状が材料
に記憶される。

その後、継手の収縮代、締付け量及び管の外径、管厚
み等を考慮して、外筒部３の内面及び内筒部４の外面を
機械加工により仕上げ、その寸法で形状が記憶される。
そして、第２図に示すように、継手１の両側から管10の
管端が中央部２に当接するまで差し込む。ここで、管端
が継手に挿入しやすいようにするため、管と継手との間
隙を0.5〜1mm確保し、更に締付け量を半径の１〜４％見
込んだ寸法になるように、断面くさび状のリングを外筒
部３と内筒部４の間に押し込んで外筒部を拡径すると共
に内筒部を縮径する。

そして、最後に、火炎バーナ、誘導加熱、通電加熱、
抵抗加熱などにより、例えば上記のステンレス鋼系の場
合、管継手１を遷移温度150〜300℃に加熱する。これに
より、外筒部３は縮径、内筒部４は拡径するように形状
回復するので、第３図に示すように、管10の管端は内外
面から挟むように締付けられ、接合される。

そして、ステンレス鋼系の素材を使用した場合には、
管端面及び管端近傍の防食が可能となる。

また、第４図に示すように、管内面にクラッド11を設
けた二重管にも適用できる。

次に、管継手１の形状の変形例を第５図以下の図面よ
り説明する。

第５図は、管継手１を一体構造でなく、中央部２にね
じ５を設け、外筒部３と内筒部４とをねじ接合したもの
である。

第６図は、外筒部３及び内筒部４の管10との接触面を
それぞれ細いリング状面3b及び4bにしたものである。こ
の場合、リング状面が管10の内外面に食込み、より高い
継手強度が得られる。

第７図は、外筒部３及び内筒部４の中央部２からの延
出長さを同じにしたものである。この場合、管の内外面
と対応する締付け面積の増加によって、より高い継手強
度が得られる。

第８図は、同じ長さの外筒部３と内筒部４とを中央部
２でねじ５により接続すると共に、管10との接触面を細
いリング状の面3b、4bにしたものである。

第９図は、外筒部３内面のリング状部3bと、内筒部４
外面のリング状部4bとを管軸方向に位相をずらして設け
たものである。この形状では、特に高い抜出し抵抗が得
られる。

［発明の効果］この発明の管継手は、上記のようなもので、持続すべ
き管の管端の外面及び内面を、管継手の中央部から延出
させた外筒部及び内筒部により両面から締付けるので、
管の形状を変形させることなく、充分な接触（シール）
圧を得ることができ、また、引張り荷重や曲げ荷重に対
しても高い継手強度を得ることができる。また、接続す
べき管の管端を管継手の中央部に当接させることによ
り、何等手間を要することなく、管継手を所望に位置に
位置合せすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は管継手の半断面図、第２図は管継手を接続する
管にセットした状態の説明図、第３図は締付け接続状態
の説明図、第４図は二重管に適用した場合の説明図、第
５図から第９図はそれぞれ形状の異なる管継手の半断面
図である。１……管継手、２……中央部、３……外筒部、４……内
筒部、10……接続すべき管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大場修幸東京都千代田区丸の内１丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者清水英明東京都千代田区丸の内１丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】形状記憶合金からなる管継手で、接続すべ
き管の管端の外面及び内面に締付けられる外筒部及び内
筒部を、上記接続管端が両側から当接する中央部から両
側に延出させて、二重円筒状にしたことを特徴とする管
継手。