JP2701060B2 - 金属管用の締め付け環管結合装置 - Google Patents

金属管用の締め付け環管結合装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、互いに結合されるべき２つの管の互いには
まり合う管端部が管状の金属製締め付け環を有し、この
締め付け環が、互いにはまり合う管端部のうち外側にあ
る管端部上へ軸線方向に押しはめ可能であり、組み立て
位置でこれらの管端部の半径方向圧縮を行ない、初期状
態で締め付け環が、内側に円錐状入口部分と、互いには
まり合う管端部のうち外側にある管端部の外径より小さ
い内径を持つ円筒状中間部分と、円錐状に狭くなる終端
部分とを持つている、金属管用の締め付け環管結合装置
に関する。
〔従来の技術〕
この種の締め付け環管結合装置は公知である。このよ
うな管結合装置の製造は、締め付け環の軸線方向押圧に
より行なわれる。この締め付け環の内径は最初は外側の
管端部の外径より小さいから、締め付け環の押圧は一方
では、互いにかみ合う管端部の半径方向収縮を引き起こ
し、他方では、拡大方向の締め付け環の弾性変形を引き
起こす。保持力、すなわち管端部の伸長に抗して作用す
る力、及び密封力は公知の管結合装置において大体にお
いて締め付け環の円錐状に狭くなる内側終端部分により
定められる。
例えば締め付け環における荷重分布が管軸線に沿つて
行なわれる場合は、最初の弱い上昇後に終端部分へ達す
るまでほぼ平行に延びる荷重曲線が続き、この荷重曲線
はこの位置からピーク荷重まで急激に上昇する。
こうして多くの使用例のために信頼性のある管結合装
置が得られるにも拘らず、締め付け環が保持力の発生に
著しく寄与するのがその軸線方向長さの一部分において
だけであることは不満足である。この欠点は、特に寸法
の比較的小さい管結合装置の場合に影響をもたらす。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、このような管結合装置において、保
持力及び回り止めの力の増大を達成するために、組み立
て位置において従来より大きい軸線方向長さにわたつて
互いにかみ合う管端部の締め付けを引き起こすように締
め付け環を構成することに存する。
〔課題を解決するための手段〕
この課題を解決するため本発明によれば、締め付け環
が、中間部分に、ほぼ円筒状の終端部分に対して、外側
に環状凹所を持つている。
この場合、締め付け環の終端部分の軸線方向長さは内
側の円錐状部分の長さにほぼ一致することができる。
しかし締め付け環の入口側終端部分に対して内側の円
錐状入口部分に対してより大きい軸線方向長さを選ぶこ
とも有利であり得る。
なるべく環状凹所はほぼ円筒状の表面を持ち、この表
面が両端部においてゆるやかな面取り部を経て終端部分
へ移行しているのが好ましい。
締め付け環の狭あい部の範囲における肉厚は、管結合
装置の製造の際に延伸が材料の降伏点の近くまで可能で
あるように選ばれる。
本発明により得られる主要利点は、締め付け環の中間
部分における肉厚の縮小が、腹部状の変形で作用する比
較的大きい伸びを伴うということに基づいている。これ
に伴うのは、互いにかみ合う管端部の変形であるので、
全体として壁の波状経過が生ずる。この変形の結果とし
て、軸線方向伸長抵抗及び互いに結合された管のねじり
抵抗が増大する。
環状凹所の範囲における肉厚の寸法設定により、組み
立て後の締め付け環の伸び荷重は、材料の降伏点に丁度
達するように定められる。それにより、締め付け環の締
め付け作用は従来の構成に比べて締め付け環の軸線方向
長さの約４分の３に拡大される。
中間部分における締め付け環の肉厚の縮小は、さらに
組み立て力の減少を伴う。これは分かりきつた理由から
望ましいことでありかつ本発明の別の利点である。更
に、上述の利点が締め付け環の外周面の変形によつての
み得られるということが加わる。
〔実施例〕
本発明による締め付け環管結合装置の実施例が図面に
示されており、以下に詳細に説明される。
滑らかな管壁を持つ、互いに結合されるべき両管1,2
の管端部３は他方の管の拡大された管端部４にはまり合
うように押し込まれている。両方の管端部3,4をはめ合
わせる前に管端部３上へ金属製締め付け環５がはめら
れ、その際入口端部は管端部４の方へ向いている。
金属製締め付け環５において内周面は円錐状入口部分
６と、円筒状中間部分７と、円錐状に狭くなる終端部分
８とから形成されており、この終端部分に、実施例では
短い円筒状部分９が続いている。この円筒状部分は省く
こともできる。円筒状中間部分において内径は管端部４
の外径より小さい。この円錐状入口部分６は、管端部４
上への締め付け環５のはめ合わせを容易にするために役
立つ。
締め付け環５は外側の中間範囲に、図面から分かる環
状凹所10を持つている。この凹所はほぼ円筒状の終端部
分11,12により区画され、入口側の部分はゆるやかな円
錐面13を持つている。この円錐面は締め付け環５の締め
付け機能にとつて意味を持たない。この円錐面は唯締め
付け環５の被せる方向を分からせるだけである。環状狭
あい部10は管軸線に対して同心的な円筒状表面を持つて
おり、この表面は端部において面取り部14を経て終端部
分11,12へ移行している。
このような管結合装置用の締め付け環は公知であり、
この締め付け環は、図面に示した締め付け環と同じよう
に構成されているが、しかし外側に環状凹所部を持つて
いないので、この締め付け環はほぼ同じ肉厚を持つてい
る。このような締め付け環では、組み立て位置におい
て、結合されるべき管端部の半径方向押し付けが大体に
おいて、円錐状に狭くなる終端部分により引き起こされ
る。これは、締め付け環がその軸線方向長さの一部にお
いてしか、結合されるべき管の変形を生ぜしめるために
かつ所望の保持力を生ぜしめるために寄与しないことを
意味する。
本発明による構成の締め付け環を使用する場合は事情
が異なる。この締め付け環を押圧する際は、互いにかみ
合う管端部3,4が先ず締め付け環５の入口部分により、
作用する半径方向力に応じて僅かに変形され、すなわち
圧縮される。その際、外方へ向いた弾性復帰力が生ぜし
められる。締め付け環５を更にはめ込むことにより、こ
の締め付け環は中間部分における一層小さい肉厚のため
に入口部分と同じ反力を出さないので、管端部3,4の固
有弾性により中間部分が、第２図に示されているよう
に、腹部状に拡大される。締め付け環５を更に軸線方向
に押圧することにより、最終的に、円錐状に狭くなる終
端部分８が作用するに至り、この終端部分は今や、入口
部分より適当に強い半径方向変形を引き起こす。
締め付け環５の中間部分における荷重は、材料の0.2
限界、すなわち降伏点に完全には達しないように設計さ
れ得る。従つて締め付け環５のばね作用はこの締め付け
環の軸線方向長さのほぼ４分の３に拡大される。こうし
て、保持力、すなわち引ち張り出し及びねじりに抗する
力が著しく高められるので、全体として一層強固な結合
が生ずる。他方では、締め付け環５の中間部分における
一層小さい抵抗により、必要な組み立て力が減少する。
【図面の簡単な説明】
第１図は軸線方向押圧前の締め付け環を持つ２つの互い
にかみ合う管端部の部分側面図、第２図は締め付け環の
組み立て後の締め付け環管結合装置の第１図に対応する
側面図である。 ５……締め付け環、10……環状凹所、11,12……終端部
分

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】互いに結合されるべき２つの管の互いには
    まり合う管端部が管状の金属製締め付け環を有し、この
    締め付け環が、互いにはまり合う管端部のうち外側にあ
    る管端部上へ軸線方向に押しはめ可能であり、組み立て
    位置でこれらの管端部の半径方向圧縮を行ない、初期状
    態で締め付け環が、内側に円錐状入口部分と、互いには
    まり合う管端部のうち外側にある管端部の外径より小さ
    い内径を持つ円筒状中間部分と、円錐状に狭くなる終端
    部分とを持つている、金属管用の締め付け環管結合装置
    において、締め付け環（５）が、中間部分（７）に、ほ
    ぼ円筒状の終端部分（11,12）に対して、外側に環状凹
    所（10）を持つていることを特徴とする、金属用の締め
    付け環管結合装置。
  2. 【請求項２】締め付け環（５）の終端部分の軸線方向長
    さが、内側の円錐状部分の長さにほぼ一致していること
    を特徴とする、請求項１に記載の管結合装置。
  3. 【請求項３】締め付け環（５）の入口側管結合装置（1
    1,13）が内側の円錐状入口部分（６）より大きい軸線方
    向長さを持ち、締め付け環（５）の出口側終端部分（1
    2）の軸線方向長さが内側の円錐状部分（８）の長さに
    ほぼ一致していることを特徴とする、請求項１に記載の
    管結合装置。
  4. 【請求項４】環状凹所（10）がほぼ円筒状の表面を持
    ち、この表面が両端部においてゆるやかな面取り部（1
    4）を経て終端部分（11,12）へ移行していることを特徴
    とする、請求項１ないし３のうち１つに記載の管結合装
    置。
  5. 【請求項５】締め付け環（５）の環状凹所（10）の範囲
    における肉厚が、材料の降伏点の近くまでの延伸を可能
    とするように選ばれていることを特徴とする、請求項１
    ないし４のうち１つに記載の管結合装置。
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