JP2808537B2 - 薄肉鋼管の拡管装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、薄肉鋼管、特に薄肉ステンレス鋼管を接続
するために管端部に環状山形突起を形成するのに用いる
薄肉鋼管の拡管装置に関するものである。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題） 薄肉鋼管、特に薄肉ステンレス鋼管の管継手部の構造
の従来例である実開昭59−107390号公報に掲載されたも
のを第９図の断面図に示す。

この構造では、袋ナット31を継手32にねじ込んで環状
のパッキン33を圧縮し、パッキン33を薄肉鋼管34に予め
形成した環状の山形突起34aに圧着させて、継手32と薄
肉鋼管34とを密封状に接続するようになっている。

しかし、この構造では、袋ナット31を継手32にねじ込
む時に、パッキン33が袋ナット31の当接面31aと継手32
の端面32aとの間にはみ出して挟み込み、袋ナット31の
継手32へのねじ込みが不完全になり、継手32と薄肉鋼管
34とを密封状に接続することができない。

また、袋ナット31と継手32とで保持される薄肉鋼管34
の長さが短いので、薄肉鋼管34が曲げられた場合、直ち
にパッキン33に悪影響を及ぼして、密封を不完全にする
虞がある。

第３図は、上記の従来例が持つ問題点を解決した管継
手部の構造を示す断面図である。

この構造では、ブッシュ21のおねじ21aを継手22のめ
ねじ22aにねじ込み、ブッシュ21の先端部21bで継手22の
パッキン装着段部22bに挿入したパッキン23を圧縮し、
パッキン23を薄肉鋼管24に予め形成した環状の山形突起
24aに圧着させ、継手22と薄肉鋼管24とを密封状に接続
するようになっている。

このような構造であるため、パッキン23が外方にはみ
出すことがないので、パッキン23を確実に圧縮し、継手
22と薄肉鋼管24との密封接続が確実である。

更に、ブッシュ21の内径部21cが長い距離で薄肉鋼管2
4を保持しているので、薄肉鋼管24が曲げられた場合に
も、パッキン23の密封性に悪影響を及ぼさない。

次に、第９図に示した環状の山形突起34aを形成する
拡管装置が特公昭64−137号公報に掲載されており、こ
れを第10図に示す。

第10図に示した拡管装置は、拡管ヘッド41に螺合して
薄肉鋼管42に環状の山形突起を形成するための環状円周
溝43を形成する袋ナット44は、第８図における袋ナット
31と同形状であって、第３図におけるブッシュ21とは異
なるため、この拡管装置を第３図に示した管継手部の薄
肉鋼管24に環状の山形突起24aを形成するために使用す
ることができない。

なお、第９図に示した管継手部における袋ナット31を
第10図に示した拡管装置で拡管する時に袋ナット44とし
て使用するのが通常であって、第３図におけるブッシュ
21も、拡管する時に予め薄肉鋼管24に嵌装しておき、拡
管時に拡管装置の１部品として使用し、拡管後には管継
手部の１部品として使用するのが通常である。

更に、第10図に示した拡管装置では、ピストン45の拡
管のための移動量を、接続具46の端面46aがシリンダ47
の段部面47aに当接することによって制限しているの
で、この当接直後にシリンダ47内の油圧が油圧源の圧力
にまで高まり、その大きな力が端面46aと段部面47aとの
間やその他の構成部品に加わる。このことは、拡管しよ
うとする薄肉鋼管42が比較的小径であって、拡管するの
に必要な油圧が比較的低くてよい時にも同様で、このた
め、この拡管装置の耐用使用回数が少なくなり、寿命が
比較的短くなる。

本発明は、上述したように、従来の拡管装置が改良し
た管継手構造に使用できないこと、及び比較的短寿命で
あることの課題を解決しようとするものである。

発明の構成 （課題を解決するための手段） 本発明は、上記の課題を解決するために、次のように
構成した。

薄肉鋼管の管端部に環状山形突起を形成するための拡
管装置であって、該拡管装置は、一側にピストンロッド
が固定されたピストンと該ピストンの他側を弾発する圧
縮コイル発条を内蔵する油圧シリンダの該ピストンロッ
ド側に該ピストンロッドを密封状に案内するガイドブッ
シュを密封状に内嵌固定し、該油圧シリンダの該ピスト
ンロッド側に拡管ヘッドを接続し、該ピストンロッドの
外端に拡管ロッドを接続し、該拡管ヘッドの外端部の内
周面に外方からめねじ、該薄肉鋼管が嵌入する大円筒孔
及び該拡管ロッドの小径部が嵌入する小円筒孔が形成し
てあり、該めねじには外周面におねじを有し内周面に該
薄肉鋼管が嵌入する円筒孔を有するブッシュが螺入して
あり、該円筒孔が該大円周孔に連接する連接部に断面形
状が山形の環状円周溝が構成される対向するテーパ面が
形成されており、該拡管ロッドは外端部から該薄肉鋼管
に嵌入する大径部、該小円周孔に嵌入する小径部及び該
ピストンロッドの外端に接続する接続部からなり、該小
径部の該小円筒孔と該大径部との間に外径が該大径部に
等しく内径が該小径部に嵌入する環状のスペーサ及び拡
管ゴムを嵌入した。

この場合、該油圧シリンダは、該圧縮コイル発条を内
蔵した側のカバーを円筒形のボデーと一体に形成したも
のにするとよい。

また、該ピストンロッドの外端、該拡管ロッドの接続
部又は該ピストンロッドの外端と該拡管ロッドの接続部
との接続具のいずれかに光電管スイッチ用マーカーを添
着し、該油圧シリンダのボデーに光電管スイッチを装着
して該ピストンの移動量を感知し該油圧シリンダへの送
油を停止するようにしたり、該光電管スイッチが該ピス
トンの所定移動量の移動を感知した時に、ランプとブザ
ーのいずれか又は両方で告知するようにするとよい。光
電管スイッチ以外にリミットスイッチ等の接点式、或い
はホールIC等の無接点式スイッチ機構を包含するものと
する。

更に、該接続具など該ピストンロッドに固定された部
分を該ガイドブッシュに当接させて該光電管スイッチの
不作動又は使用不良を補うようにするとよく、該大径部
に該薄肉鋼管を調心する調心装置を装着したり、該拡管
ゴムをウレタンゴム製にするとよい。

（作 用） 本発明の薄肉鋼管の拡管装置は、上記のように構成し
たので、次のように作用する。

まず、薄肉鋼管の管端部を拡管ロッドの大径部に嵌装
させながら、拡管ヘッドに螺入したブッシュの円筒孔
に、管端が拡管ヘッドの大円筒孔と小円筒孔との間の段
部に当接するまで挿入する。

この場合、ブッシュは、この薄肉鋼管の管継手部の構
成部品であるブッシュを用いるのが通常である。

次に、油圧シリンダのピストンロッド側に圧油を送入
する。ピストンが圧油によって圧縮コイル発条を圧縮し
ながら移動し、拡管ロッドの大径部と拡管ヘッドの小円
筒孔との間でスペーサと拡管ゴムを挾圧し、拡管ゴムが
圧縮されて薄肉鋼管を環状円周溝へ押し出し、環状山形
突起を形成する。

ピストンロッドの外端、拡管ロッドの接続部又はピス
トンロッドの外端と拡管ロッドの接続部とを接続する接
続具のいずれかに添着した光電管スイッチ用マーカー
を、油圧シリンダのボデーに装着した光電管スイッチが
感知すると、油圧シリンダへの送油が停止してピストン
の移動が止まり、薄肉鋼管の拡管作業が完了する。

この場合、光電管スイッチが送油を停止させる信号を
送ると共に、ランプとブザーのいずれか又は両方で拡管
作業が終ったことを告知すると、作業に便利である。

また、接続具などピストンロッドに固定された部分を
ガイドブッシュに当接させてピストンの移動を停止さ
せ、光電管スイッチが動かなかったり、光電管スイッチ
の使用を誤ったりして光電管スイッチによるピストンの
停止ができなかった時に、バックアップさせることがで
きる。

この場合、ガイドブッシュに当接させる部分の位置
を、拡管しようとする薄肉鋼管のサイズに応じて最適に
調節しておく。

次に、油圧シリンダへの圧油系を開放して排油できる
ようにすると、ピストンが圧縮コイル発条の弾発力によ
って反対方向に移動し、拡管ロッドの大系部と拡管ヘッ
ドの小円筒孔の間を広げる。このため圧縮されていた拡
管ゴムは原形に復する。

ここで、拡管ヘッドのめねじに螺合してあるブッシュ
を弛めて取り外し、薄肉鋼管を引き出す。

薄肉鋼管には環状山形突起が形成されており、その内
方にブッシュがあるので、パッキンを装着した継手のめ
ねじにブッシュのおねじを螺入し、締め付けてパッキン
を圧縮して、薄肉鋼管と継手を密封状に接続することが
できる。

なお、上述した本発明の拡管装置において、油圧シリ
ンダの圧縮コイル発条を内蔵する側のカバーを円筒形の
ボデーと一体に形成すると、油圧シリンダが強固なもの
になり、外部漏れの心配が少なく、油圧シリンダの加工
が容易である。

また、拡管ロッドの大径部に薄肉鋼管を調心する調心
装置を装着すると、薄肉鋼管の内径寸法に差違があって
も拡管装置での薄肉鋼管の保持が確実で、拡管がうまく
できる。

更に、拡管ゴムをウレタンゴム製にすると、ゴムの原
形復帰性が良く、長寿命である。

（実施例） 本発明における薄肉鋼管の拡管装置の一実施例を図面
に従って説明する。

第１図は、本発明の薄肉鋼管の拡管装置の１実施例を
示す縦断面図であり、第２図は、第１図の部分拡大縦断
面図である。

第１図及び第２図において、１は拡管装置、２は薄肉
鋼管、３は油圧シリンダ、４はピストン、4aはピストン
ロッド、５は圧縮コイル発条、６はガイドブッシュ、７
は拡管ヘッド、８は拡管ロッド、９は接続具、10はブッ
シュ、11はスペーサ、12は拡管ゴムである。

拡管装置１は、薄肉鋼管２の管端部2aに環状山形突起
（第３図の薄肉鋼管24における山形突起24a）を形成す
るためのものであって、この拡大装置１は、一側にピス
トンロッド4aが固定されたピストン４とピストン４の他
側を弾発する圧縮コイル発条５を内蔵する油圧シリンダ
３のピストンロッド4a側に、このピストンロッド4aをＯ
リング13によって密封状にして案内するガイドブッシュ
６が、油圧シリンダ３にＯリング14によって密封状にし
てねじ込み固定してある。

また、油圧シリンダ３のピストンロッド4a側に拡管ヘ
ッド７を嵌入し、ピン15によって固定してあり、ピスト
ンロッド4aの外端4bに接続具９によって拡管ロッド８が
接続してある。

拡管ヘッド７の外端部には内周面に外方からめねじ7
a、薄肉鋼管２が嵌入する大円周孔7b、及び拡管ロッド
８の小径部8aが嵌入する小円筒孔7cが形成してあり、め
ねじ7aには、外周面におねじ10aを有し内周面に薄肉鋼
管２が嵌入する円筒孔10bを有するブッシュ10が螺入し
てあり、円筒孔10bが大円筒孔7bに連接する連続部に断
面形状が山形の環状円周溝16が構成される対向するテー
パ面10c及び7dが形成されている。

また、拡管ロッド８は、外端部から薄肉鋼管２に嵌入
する大径部8b、小円筒孔7cに嵌入する小径部8a及びピス
トンロッド4aの外端4bに接続具９を介して接続する接続
部8cからなり、小径部8aの小円筒孔7cと大径部8bとの間
に外径が大径部8bに等しく内径が小径部8aに嵌入する環
状のスペーサ11及び拡管ゴム12が嵌入してある。

油圧シリンダ３は、圧縮コイル発条５を内蔵する側の
カバー3aを円周形のボデー3bと一体に形成してある。

17は光電管スイッチ用マーカー、18は光電管スイッチ
であって、接続具９に光電管スイッチ用マーカー17が添
着してあり、油圧シリンダ３のボデー3bに光電管スイッ
チ18が装着してあって、ピストン４の移動量を感知し油
圧シリンダ３への送油を停止するようになっている。

なお、光電管スイッチ18がピストン４の所定移動量の
移動を感知した時に、ランプとブザーのいずれか又は両
方で告知するようにすることができる。また、光電管ス
イッチ以外にリミットスイッチ等の接点式、或いはホー
ルIC等の無接点式スイッチ機構を包含するものとする。

更に、接続具９の端面9aをガイドブッシュ６に当接さ
せて、光電管スイッチの不作動又は使用不良を補うよう
になっている。

第４図及び第６図は、拡管ロッドの他の実施例を示す
縦断面図であり、第５図及び第７図は、第４図のＸ−Ｘ
断面及び第６図のＹ−Ｙ断面を示した断面図であって、
いずれも大径部8bに薄肉鋼管を調心する調心装置19が装
着してあり、第４図及び第５図に示した実施例では、ボ
ール19aがゴムリング19bに固着されていて、ゴムリング
19bによって外方へ弾発されており、第６図及び第７図
に示した実施例では、プランジャー19cがコイル発条19d
によって外方へ弾発されている。第８図は、拡管ロッド
８の先端部8cに同図においてd₁＞ｄよりなる調心用スプ
リング19eを巻装している。

なお、拡管ゴム12はウレタンゴム製であり、第１図に
おける3cは給排油用接続口である。

次に、第１図、第２図、及び第４図乃至第７図に示し
た実施例に基づいて、その作用を説明する。

先ず、薄肉鋼管２の管端部2aを拡管ロッド８と大径部
8bに嵌装させながら、拡管ヘッド７に螺入したブッシュ
10の円筒孔10bに、管端が拡管ヘツド７の大円筒孔7bと
小円筒孔7cとの間の段部7eに当接するまで挿入する。

この場合、ブッシュ10は、この薄肉鋼管２の管継手部
の構成部品であるブッシュ（第３図におけるブッシュ2
1）を用いるのが通常である。

次に、油圧シリンダ３のピストンロッド4a側に圧油を
送入する。ピストン４が圧油によって圧縮コイル発条５
を圧縮しながら移動し、拡管ロッド８の大径部8bと拡管
ヘッド７の小円筒孔7cとの間でスペーサ11と拡管ゴム12
を挾圧し、拡管ゴム12が圧縮されて薄肉鋼管２を環状円
周溝16へ押し出し、環状山形突起（第３図における環状
山形突起24a）を形成する。

ピストンロッド4aの外端4bと拡管ロッド８の接続部8c
とを接続する接続具９に添着した光電管スイッチ用マー
カー17を、油圧シリンダ３のボデー3bに装着した光電管
スイッチ18が感知すると、油圧シリンダ３への送油が停
止してピストン４の移動が止まり、薄肉鋼管２の拡管作
業が完了する。

この場合、光電管スイッチ18が送油を停止させる信号
を送ると共に、ランプとブザーのいずれか又は両方で拡
管作業が終ったことを告知するようにすると便利であ
る。

また、ピストンロッド4aに固定された接続具９の端面
9aをガイドブッシュ６に当接させてピストン４の移動を
停止させ、光電管スイッチ18が働かなかったり、光電管
スイッチ18の使用を誤ったりして光電管スイッチ18によ
るピストン４の停止ができなかった時に、バックアップ
させることができる。

この場合、ガイドブッシュ６に当接させる接続具９の
位置、すなわち第１図に示したＡの距離を拡管しようと
する薄肉鋼管２のサイズに応じて最適に調節しておく。

次に、油圧シリンダ３の接続口3cに接続された圧油系
を開放して排油できるようにすると、ピストン４が圧縮
コイル発条５の弾発力によって図の右の方へ移動し、拡
管ロッド８の大径部8bと拡管ヘッド７の小円筒孔7cの間
を広げる。このため、圧縮されていた拡管ゴム12は原形
に復する。

ここで、拡管ヘッド７のめねじ7aに螺合してあるブッ
シュ10を弛めて取り出し、薄肉鋼管２を引き出す。

薄肉鋼管２には環状突起が形成されており、その内方
（図の右方）にブッシュ10があるので、第３図に示した
ように、パッキン23を装着した継手22のめねじ22aにブ
ッシュ10（第３図のブッシュ21）のおねじ10a（第３図
のおねじ21a）を螺入し、締め付けてパツキン23を圧縮
して、薄肉鋼管２（第３図の薄肉鋼管24）と継手22を密
封状に接続することができる。

なお、第１図に示した拡管装置１において、油圧シリ
ンダ３の圧縮コイル発条５を内蔵する側のカバー3aを円
筒形のボデー3bと一体に形成すると、油圧シリンダ３は
強固なものになり、外部漏れの心配が少なく、油圧シリ
ンダ３の加工が容易である。

また、拡管ロッド８の大径部8bに薄肉鋼管２を調心す
る調心装置19を第４図乃至第７図に示すように装着する
と、薄肉鋼管２の内径寸法に差違があっても拡管装置１
での薄肉鋼管２の保持が確実で、拡管がうまくできる。

更に、拡管ゴム12をウレタンゴム製にすると、拡管ゴ
ム12の原形復帰が良く、長寿命である。

発明の効果 本発明の薄肉鋼管の拡管装置は、すでに詳述したよう
に構成し、作用するので、次のような優れた効果が得ら
れる。

改良された（第３図に示した）構造の薄肉鋼管用管継
手に使用するために、薄肉鋼管に環状山形突起を容易に
形成することができる。

管継手の部品であるブッシュを、そのまま拡管装置の
部品として使用して、拡管することができる。

油圧シリンダが強固であり、外部漏れの虞がない。

油圧シリンダの加わる圧力は、拡管に必要な高さで、
油圧源の高さまで上らないので、本拡管装置は、長寿命
である。

拡管ゴムも長寿命である。

同一サイズの薄肉鋼管の拡径作業は、連続して行うこ
とができ、異サイズの薄肉鋼管に対しては、拡管ヘッ
ド、拡管ロッド、スペーサ、拡管ゴムと、必要によって
接続具を交換すれば、拡管ができる。

拡管作業の完了を、ランプやブザーで告知するように
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄肉鋼管の拡管装置の１実施例を示す
縦断面図、第２図は第１図の部分拡大縦断面図、第３図
は本発明の薄肉鋼管の拡管装置を用いて拡管した薄肉鋼
管に適する改良された管継手の断面図、第４図、第６図
及び第８図は本発明における薄肉鋼管用拡管装置の拡管
ロッドの各例を示す部分側面図、第５図及び第７図は第
４図のＸ−Ｘ断面及び第６図のＹ−Ｙ断面を示す断面図
であり、第９図は従来の薄肉鋼管用の管継手の断面図で
あり、第10図は従来の薄肉鋼管の拡管装置を示す縦断面
図である。 １……拡管装置、２……薄肉鋼管 2a……管端部、３……油圧シリンダ 3a……カバー、3b……ボデー ４……ピストン、4a……ピストンロッド 4b……外端、５……圧縮コイル発条 ６……ガイドブッシュ、７……拡管ヘッド 7a……めねじ、7b……大円筒孔 7c……小円筒孔、7d……テーパ面 ８……拡管ロッド、8a……小径部 8b……大径部、8c……接続部 ９……接続具、10……ブッシュ 10a……おねじ、10b……円筒孔 10c……テーパ面、11……スペーサ 12……拡管ゴム、16……環状円周溝 17……光電管スイッチ用マーカー 18……光電管スイッチ、19……調心装置

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄肉鋼管の管端部に環状山形突起を形成す
   るための拡管装置であって、該拡管装置は、一側にピス
   トンロッドが固定されたピストンと該ピストンの他側を
   弾発する圧縮コイル発条を内蔵する油圧シリンダの該ピ
   ストンロッド側に該ピストンロッドを密封状に案内する
   ガイドブッシュを密封状に内嵌固定し、該油圧シリンダ
   の該ピストンロッド側に拡管ヘッドを接続し、該ピスト
   ンロッドの外端に拡管ロッドを接続し、該拡管ヘッドの
   外端部の内周面に外方からめねじ、該薄肉鋼管が嵌入す
   る大円筒孔及び該拡管ロッドの小径部が嵌入する小円筒
   孔が形成してあり、該めねじには外周面におねじを有し
   内周面に該薄肉鋼管が嵌入する円筒孔を有するブッシュ
   が螺入してあり、該円筒孔が該大円筒孔に連接する連接
   部に断面形状が山形の環状円周溝が構成される対向する
   テーパ面が形成されており、該拡管ロッドは外端面から
   該薄肉鋼管に嵌入する大径部、該小円筒孔に嵌入する小
   径部及び該ピストンロッドの外端に接続する接続部から
   なり、該小径部の該小円筒孔と該大径部との間に外径が
   該大径部に等しく内径が該小径部に嵌入する環状のスペ
   ーサ及び拡管ゴムを嵌入したことを特徴とする薄肉鋼管
   の拡管装置。
2. 【請求項２】該油圧シリンダは、該圧縮コイル発条を内
   蔵した側のカバーを円筒型のボデーと一体に形成したも
   のである請求項１記載の薄肉鋼管の拡管装置。
3. 【請求項３】該ピストンロッドの外端、該拡管ロッドの
   接続部又は該ピストンロッドの外端と該拡管ロッドの接
   続部との接続具のいずれかに光電管スイッチ用マーカー
   を添着し、該油圧シリンダのボデーに光電管スイッチを
   装着して該ピストンの移動量を感知し該油圧シリンダへ
   の送油を停止するようにした請求項１又は２記載の薄肉
   鋼管の拡管装置。
4. 【請求項４】該光電管スイッチが該ピストンの所定移動
   量の移動を感知した時に、ランプとブザーのいずれか又
   は両方で告知するようにした請求項３記載の薄肉鋼管の
   拡管装置。
5. 【請求項５】光電管スイッチ以外にリミットスイッチ等
   の接点式、或いはホールIC等の無接点式スイッチ機構を
   包含する請求項４記載の薄肉鋼管の拡管装置。
6. 【請求項６】該接続具など該ピストンロッドに固定され
   た部分を該ガイドブッシュに当接させて該光電管スイッ
   チの不作動又は使用不良を補うようにした請求項３乃至
   ５記載の薄肉鋼管の拡管装置。
7. 【請求項７】該大径部に該薄肉鋼管を調心する調心装置
   を装着した請求項１乃至６記載の薄肉鋼管の拡管装置。
8. 【請求項８】調心装置として拡管ロッドに調心用スプリ
   ングを設けた請求項１乃至７記載の薄肉鋼管の拡管装
   置。
9. 【請求項９】該拡管ゴムはウレタンゴム製である請求項
   １乃至８記載の薄肉鋼管の拡管装置。