JP3195712B2 - 管継手の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，管継手の製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】適宜のクランプを有し、これを緩めるこ
とによって容易に取り外し可能ないわゆるクランプ付き
の管継手は、内部の洗浄や清掃が必要なポンプ回りなど
に使用されることがあるが、一般管の管継手としては可
撓性等の問題によりあまり使用されていない。そのため
適度の可撓性を必要とする従来の一般管の継手は、鋳造
法による鋳物品をさらに切削加工等によって精密加工を
施して製造されており、それゆえ量産性に問題があり、
価格も高価なものとなっていた。

【０００３】これを改善するため、本出願の発明者は、
例えば特開平３−２７２３８７号「管継手のハウジン
グ」において、市販鋼管から簡単な加工を経て構成され
る管継手及び当該管継手に使用されるハウジングを既に
開示した。かかる技術において開示された管継手は、一
の管体の一端部に略テーパ状に開口したつば部を設け、
前記つば部の内周側に向けられる環状のへこみ部を有す
る球座部を他の管体の一端部に設け、前記つば部と球座
部を接触させた際に創出される略環状空間内にＯリング
を配置させ、さらに前記つば部と球座部を外側からハウ
ジングで締め付けるように構成されている。

【０００４】上記従来技術は、主としてハウジングの構
成に主眼がおかれており、一の管体の一端部に略テーパ
状に開口したつば部を設ける方法についての具体的言及
はなかった。また一方、前記つば部の内周側に向けられ
る環状のへこみ部を有する球座部を製造する方法として
は、市販鋼管を輪切りした上でこれを拡管加工する方法
を挙げていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術をさらに進めて、一の管体の一端部に略テーパ状に開
口したつば部を設ける方法を提供し、さらに前記つば部
の内周側に向けられる環状のへこみ部を有する球座部を
製造するにあたっても、より簡単にしかもより任意な形
状の球座部を形成できる方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、まず請求項１では、一の管体の一端部に略テーパ状
に開口したつば部を設け、前記つば部の内周側に向けら
れる環状のへこみ部を有する球座部を他の管体の一端部
に設け、前記つば部と球座部を向き合わせて両者間にＯ
リングを介在させて前記つば部と球座部を外側からハウ
ジングで締め付けるように構成した管継手における、前
記一の管体につば部を設けるにあたり、まず板金プレス
加工によって一端が閉口しかつ他端が略テーパ状に拡径
開口した略中空円筒体を形成し、その後当該一端閉口部
分を軸方向と垂直に切断し、その後電子ビーム溶接によ
ってこのつば部を前記一の管体の一端部外周に固着させ
ることを特徴とする、管継手の製造方法を提供する。

【０００８】

【０００９】このようにしてつば部を設けた後、さらに
その後この管材全体を例えばＡｌ−Ｍｇ−ＺｎなどのＡ
ｌ−Ｍｇ系合金や、あるいはＳｎ−Ｚｎ系合金でメッキ
したり、また管材全体の表面に樹脂被膜を設けてもよ
い。

【００１０】また一の管体の一端部に略テーパ状に開口
したつば部を設け、前記つば部の内周側に向けられる環
状のへこみ部を有する球座部を他の管体の一端部に設
け、前記つば部と球座部を向き合わせて両者間にＯリン
グを介在させて前記つば部と球座部を外側からハウジン
グで締め付けるように構成した管継手における、前記球
座部を製造するにあたり、まず板金プレス加工によって
一端が閉口しかつ他端が径大部となる略中空円筒体を形
成し、その後当該一端閉口部を軸方向と垂直に切断する
ようにしてもよい。

【００１１】さらに本発明では、一の管体の一端部に略
テーパ状に開口したつば部を設け、前記つば部の内周側
に向けられる環状のへこみ部を有する球座部を他の管体
の一端部に設け、前記つば部と球座部を向き合わせて両
者間にＯリングを介在させて前記つば部と球座部を外側
からハウジングで締め付けるように構成した管継手にお
ける、前記他の管体に球座部を設けるにあたり、まず板
金プレス加工によって一端が閉口しかつ他端が径大部と
なる略中空円筒体を形成し、その後当該一端閉口部を軸
方向と垂直に切断し、その後電子ビーム溶接によってこ
の球座部を前記他の管体の一端部外周に固着させること
を特徴とする、管継手の製造方法を提供する。

【００１２】かかる場合、請求項２に記載したように、
電子ビーム溶接によって球座部を他の管体の一端部外周
に固着させた後に、この球座部を含めた当該他の管体全
体を例えばＡｌ−Ｍｇ−ＺｎなどのＡｌ−Ｍｇ系合金
や、あるいはＳｎ−Ｚｎ系合金でメッキしたり、また請
求項３に記載したように球座部を含めた当該他の管体全
体の表面に樹脂被膜を設けてもよい。

【００１３】また上記のような管継手に使用されるハウ
ジングとして、２つの半割略半円体によって構成され、
半割略半円体の一の突き合わせ端部が、板バネによるヒ
ンジ機構で連結されているようにしてもよい。

【００１４】

【００１５】請求項１に記載した方法によれば、まず板
金プレス加工によって一端が閉口しかつ他端が略テーパ
状に拡径開口した略中空円筒体を形成し、その後当該一
端閉口部分を軸方向と垂直に切断して、これを電子ビー
ム溶接によって一の管体の一端部外周に固着させるの
で、一枚の板材から簡単なプレス、切断加工を経てつば
部を構成でき、しかも電子ビーム溶接による極めて高い
深溶込み溶接によって管体の一端部外周に、このつば部
を迅速かつ精密に固着させることができる。

【００１６】また後述の実施例に記載したように、前記
のように軸方向と垂直に切断した閉口部分は、そのまま
閉塞キャップとして用いることができ、さらに切断部分
を２カ所に設定することにより、当該閉塞キャップと前
記つば部との間にレジューサを形成することも可能であ
る。

【００１７】上記のようにして構成した管材全体をＡｌ
−Ｍｇ系合金やＳｎ−Ｚｎ系合金でメッキすると、この
つば部を有する管材全体が極めて高い防食性を有し、し
かも耐熱性のある防食処理となる。

【００１８】管体全体の表面に樹脂被膜を設けても、こ
のつば部を有する管材全体が極めて高い防食性を有す
る。しかもＡｌ−Ｍｇ系合金やＳｎ−Ｚｎ系合金メッキ
より安価に製造できる。

【００１９】一の管体の一端部に略テーパ状に開口した
つば部を設け、前記つば部の内周側に向けられる環状の
へこみ部を有する球座部を他の管体の一端部に設け、前
記つば部と球座部を向き合わせて両者間にＯリングを介
在させて前記つば部と球座部を外側からハウジングで締
め付けるように構成した管継手における、前記球座部を
製造するにあたり、まず板金プレス加工によって一端が
閉口しかつ他端が径大部となる略中空円筒体を形成し、
その後当該一端閉口部を軸方向と垂直に切断するように
した場合には，板金プレス加工によって一端が閉口しか
つ他端が径大部となる略中空円筒体を形成し、その後当
該一端閉口部を軸方向と垂直に切断して成形加工するの
で、一枚の板材から簡単なプレス、切断加工によって球
座部を製造することができる。

【００２０】請求項２，３では、上記のように構成した
球座部を、極めて高い深溶込み溶接によって管体の一端
部外周に迅速に固着させることができる。

【００２１】そして請求項２によれば、上記のようにし
て構成した管材全体をＡｌ−Ｍｇ系合金やＳｎ−Ｚｎ系
合金でメッキするので、球座部を有する管材全体が極め
て高い防食性を有し、しかも耐熱性のある防食処理とな
っている。

【００２２】請求項３のように樹脂被膜を設けても、球
座部を有する管材全体に対して高い防食性を持たせるこ
とができる。しかも請求項２より安価に製造できる。

【００２３】上記のような管継手に使用されるハウジン
グとして、２つの半割略半円体によってハウジングが構
成され、これら半割略半円体の一の突き合わせ端部が、
板バネによるヒンジ機構で連結されていると、ハウジン
グ自体は一体化されつつ、しかもつば部と球座部の外周
に装着する際のホールド性が向上する。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
れば、図１は本実施例にしたがってつば部をもった管体
を構成するために使用した鋼管１の断面を示しており、
この鋼管１は市販鋼管を必要長さに輪切り切断して得た
ものである。この鋼管１の一端部を拡管成形加工して、
図２に示したように、一端部につば部２を形成させる。
このように鋼管１の端部を拡管させるには、例えばベー
リング（Belling)加工させることによって容易に実現で
きる。

【００２５】他方このつば部２に向き合わせられる球座
部は、図３乃至図６に示されたプロセスを経て構成さ
れ、鋼管の外周に固着される。即ち、まず円板状の金属
板からなる板材１１を、図３に示したようなポンチ１２
とダイス１３を有するプレス成形加工装置１４によっ
て、一端が閉口し、他端に径大部を有する所定の中空円
筒体に成形加工する。図３の矢印方向にポンチ１２を押
し下げてプレス成形された上記板材１１が中空円筒体１
５となった様子を図４に示す。

【００２６】図４からわかるように、この中空円筒体１
５は、一端部（図４における下端部）が閉口し、他端部
（図４における上端部）には環状のへこみ部１６から続
く径大部１７を有する形状となっている。

【００２７】次にかかる形状の中空円筒体１５の径大部
１７端縁部を図４中の矢印Ａ方向に環状にカットし、ま
たを中空円筒体１５の胴部を同図中の矢印Ｂ方向にした
がって、輪切り切断する。これらの切断加工によって成
形された球座部１８の断面の様子を図５に示した。さら
にこの球座部１８における上記輪切り切断部近傍の外周
回りＣを適宜テーパ成形加工する。このようにして本実
施例における球座部１８が形成される。

【００２８】なおそのようにして矢印Ｂ方向にしたがっ
て輪切り切断した際の、閉口部側の部材は、閉塞キャッ
プの形態を有しており、球座部１８とかかる閉塞キャッ
プが同時に製作される。

【００２９】そして流路を構成する鋼管１９の端部を、
上記球座部１８内に挿入して各々の端部を合わせ、この
状態で電子ビーム溶接によって、球座部１８を鋼管１９
の端部外周に固着させる。以上の過程を各製造工程を経
て、管継手材は製造される。

【００３０】次にこれら各管継手材による継手接続につ
いて図７乃至図９に基づいて説明すると、球座部１８の
へこみ部１６にＯリング２０を嵌めた後、つば部２と球
座部１８とを向き合わせ、これらつば部２と球座部１８
の外側から、２つの半割半円体２１、２２によって構成
されたハウジング２３をかぶせ、ボルト２４とナット２
５でこれら半割半円体２１、２２を締め付けて、ハウジ
ング２３を固定することによって、各管継手は継手接続
される。

【００３１】より詳細に説明すると、まず半割半円体２
１、２２は全く同一構成であり、プレス成形加工によっ
て製作されるものである。そして半割半円体２１の両端
部には、夫々両サイドにリブ２６を有するクランプ部２
７、２８が一体成形され、さらに一端のクランプ部２７
には上記ボルト２４挿入用の貫通孔が穿たれている。

【００３２】また一方半割半円体２２の両端部にも、夫
々両サイドにリブ２９を有するクランプ部３０、３１が
一体成形され、さらに一端のクランプ部３０にも上記ボ
ルト２４挿入用の貫通孔が穿たれている。かかる構成ま
で半割半円体２１、２２は全く同一構成である。そして
クランプ部３０の外側端面には、前記貫通孔周縁部にナ
ット２５が溶接固定されている。

【００３３】そして以上の構成にかかる半割半円体２
１、２２は、板バネ３２によってヒンジ連結されてい
る。即ち、図８、９に示したように、断面が略Ｍ型の板
バネ３２を、各半割半円体２１、２２の各クランプ部２
８、３１に跨るようにして、図９における太矢印方向に
嵌め込み、各半割半円体２１、２２をヒンジ連結したも
のである。上記板バネ３２は、図９における細矢印で示
される付勢力を有しているので、上記のようにヒンジ連
結されているハウジング２３を、つば部２と球座部１８
の外側にかぶせた際のホールド性は良好である。

【００３４】またさらに作業性を向上させるため、上記
ボルト２４は、予めクランプ部２７の貫通孔に挿入さ
れ、ボルト止め輪３３によって係止されている。なお上
記ボルト２４は、充電式トルクドライバ対応の六角孔２
４ａをボルト頭に有しており、装着締付の作業のシンプ
ル化、省力化がさらに図られている。

【００３５】そして上記のようにハウジング２３を、つ
ば部２と球座部１８の外側にかぶせた後、ボルト２４を
ナット２５に螺着させることによって、ハウジングの締
め付け固定は完了されるのである。このようにハウジン
グ２３の一連の締め付け固定作業もきわめて迅速にかつ
容易におこなえるものである。

【００３６】なお、上記の実施例においてつば部２を有
する鋼管１、球座部１８を有する鋼管１９を、夫々事前
にＡｌ−Ｍｇ系合金やＳｎ−Ｚｎ系合金でメッキした
り、あるいはその表面に樹脂被膜を設けておけば、防食
機能が高い管継手とすることができる。かかる場合、特
にＡｌ−Ｍｇ−Ｚｎ合金でメッキした場合には、従来一
般の溶融亜鉛メッキよりも格段にすぐれた防食管継手を
構成することが可能である。

【００３７】次につば部を管体の外周に設ける他の実施
例について説明すると、例えば既述の球座部の製作プロ
セスにおいて説明したプレス成形と同様な手順を経て、
まず円板状の板材から図１０に示したような一端が閉口
し、かつ他端がテーパ状に拡径開口した中空円筒体４１
を製作する。次にこの中空円筒体４１の軸と直角方向
に、図中のＤ、Ｅにてこの中空円筒体４１を輪切り切断
する。

【００３８】そうすると開口部側の部材は、図１１に示
したような形態を有するつば部４２を構成する。その後
は同図に示したように、管体４３の端部外周にこのつば
部４２をレーザビーム溶接によって固着すれば、管体４
３の端部につば部４２を簡単に設けることができる。ま
た防食性を持たせる場合には、図１１の状態から、その
ままＡｌ−Ｍｇ系合金やＳｎ−Ｚｎ系合金でメッキした
り、あるいはその表面に樹脂被膜を設ければよい。

【００３９】なお図１０の中空円筒体４１を、図中の
Ｄ、Ｅにて輪切り切断した際の、閉口部側の部材は、図
１２に示したような形態を有する閉塞キャップ４４を構
成している。したがって本実施例によれば、つば部４２
とかかる閉塞キャップ４４を同時に形成することができ
る。またこの閉塞キャップ４４の開口端面の径は、例え
ば図１２中の矢印方向に縮径させることにより、これを
容易に縮小させることができ、管径の異なった管の開口
端部の閉塞に使用することができる。

【００４０】また図１３、図１４は、つば部を製作する
ための他の例を示し、図１３に示した中空円筒体５１
は、同図に示すように一端部の閉口部分５１ａと、他端
のテーパ状に拡径開口した部分５１ｃとの間に、さらに
径が漸次拡大している中間部分５１ｂを創出するよう
に、板金をプレス加工したものである。かかる形態の中
空円筒体５１を、図１３中のＦ、Ｇ、Ｈ、Ｉの部分で、
軸方向と直角に輪切り切断すると、前記閉口部分５１ａ
は、図１４（ａ）に示したように閉塞キャップ５２を構
成し、中間部分５１ｂは図１４（ｂ）に示したようにレ
ジューサ５３を構成し、拡径開口した部分５１ｃは、図
１４（ｃ）に示したようにつば部５４を構成する。

【００４１】したがってこの実施例によれば、つば部５
４を製作すると同時に、閉塞キャップ５２、さらにはレ
ジューサ５３をも同時に製作することができる。例えば
水配管においては、管継手の他に、閉塞キャップやある
いは異なった管径の管路を構成する際のレジューサが使
われることが多い。したがってこの実施例はかかる実情
に即した例であり、資材を有効に利用することができ、
それに伴ってコストも低廉に抑えることが可能となって
いる。

【００４２】

【発明の効果】本発明にしたがって、管材の一端部を拡
管成形すると、一の管体に管継手のつば部を形成させる
ことができるので、本発明が対象とする、一の管体の一
端部に略テーパ状に開口したつば部を設け、前記つば部
の内周側に向けられる環状のへこみ部を有する球座部を
他の管体の一端部に設け、前記つば部と球座部を向き合
わせて両者間にＯリングを介在させて前記つば部と球座
部を外側からハウジングで締め付けるように構成した管
継手における、前記一端部に略テーパ状に開口したつば
部を有する一の管体を極めて容易に製造することが可能
である。もちろん市販の各種鋼管、管材を必要長さに輪
切り切断して、これを上記管継手の管材としてそのまま
使用することができるので、上記製造容易性と相俟っ
て、極めて低廉なコストの下で量産できるものである。

【００４３】またつば部を簡単に製造でき、しかも同時
に閉塞キャップやレジューサなどを製造することも容易
である。そして精密な寸法精度を実現させることが可能
である。

【００４４】そして上記のようにして構成した管材全体
をＡｌ−Ｍｇ系合金やＳｎ−Ｚｎ系合金でメッキする
と、このつば部を有する管材全体が極めて高い防食性を
有しており、上記効果に加えて、さらに防食性のある管
継手材を構成することが可能である。しかも耐熱性のあ
る防食処理であるから、管路内を流れる流体の温度を選
ばず使用できる。樹脂被膜を設けた場合もつば部を有す
る管材全体が極めて高い防食性を有し、さらにより安価
に製造できる効果が得られる。

【００４５】

【００４６】

【００４７】請求項２，３では、球座部を、極めて高い
深溶込み溶接によって管体の一端部外周に迅速に固着さ
せることができるので、高い寸法精度の下で球座部を管
材の外周に固着することが可能である。

【００４８】また特に請求項２によれば、上記のように
して構成した管材全体をＡｌ−Ｍｇ系合金やＳｎ−Ｚｎ
系合金でメッキするので、球座部を有する管材全体が極
めて高い防食性を有し、上記効果に加えて、さらに防食
性のある管継手材を構成することが可能である。しかも
耐熱性のある防食処理であるから、管路内を流れる流体
の温度を選ばず使用できる。

【００４９】請求項３によっても上記請求項２と同様、
球座部を有する管材全体が極めて高い防食性を有し、さ
らにより安価に製造できる効果が得られる。

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】つば部を形成するのに用いた鋼管の側面断面図
である。

【図２】拡管させてその一端部につば部を形成した鋼管
の側面断面図である。

【図３】板材をプレス加工する様子を示す説明図であ
る。

【図４】プレス加工によって成形された中空円筒体の側
面断面図である。

【図５】中空円筒体の一端閉口部を切断して形成された
球座部の側面断面図である。

【図６】球座部を鋼管の一端部外周に固着した様子を示
す側面断面図である。

【図７】実施例に従った管継手によって継手接続した様
子を示す一部断面説明図である。

【図８】実施例に従った管継手によって継手接続した様
子を示す平面図である。

【図９】実施例に従った管継手によって継手接続した様
子を示す軸方向正面図である。

【図１０】つば部を構成するための他の実施例の図であ
って、プレス加工によって成形された中空円筒体の断面
図である。

【図１１】図１０の中空円筒体を輪切り切断して得られ
たつば部を管体の外周に固着した様子を示す縦断面図で
ある。

【図１２】図１０の中空円筒体を輪切り切断して得られ
た閉塞キャップの縦断面図である。

【図１３】つば部を構成するための他の実施例の図であ
って、プレス加工によって成形された中空円筒体の断面
図である。

【図１４】図１３の中空円筒体を輪切り切断して得られ
た配管部材の断面図であって、（ａ）は閉塞キャップ、
（ｂ）はレジューサ、（ｃ）はつば部である。

【符号の説明】

１ 鋼管 ２ つば部 １５ 中空円筒体 １６ へこみ部 １７ 径大部 １８ 球座部 １９ 鋼管 ２０ Ｏリング ２１ 半割半円体 ２２ 半割半円体 ２３ ハウジング ２４ ボルト ２５ ナット ３２ 板バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 23/00 - 25/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一の管体の一端部に略テーパ状に開口し
   たつば部を設け、前記つば部の内周側に向けられる環状
   のへこみ部を有する球座部を他の管体の一端部に設け、
   前記つば部と球座部を向き合わせて両者間にＯリングを
   介在させて前記つば部と球座部を外側からハウジングで
   締め付けるように構成した管継手における、前記一の管
   体につば部を設けるにあたり、まず板金プレス加工によって一端が閉口しかつ他端が略
   テーパ状に拡径開口した略中空円筒体を形成し、その後
   当該一端閉口部分を軸方向と垂直に切断し、その後電子
   ビーム溶接によってこのつば部を前記一の管体の一端部
   外周に固着させる ことを特徴とする、管継手の製造方
   法。
2. 【請求項２】 一の管体の一端部に略テーパ状に開口し
   たつば部を設け、前記つば部の内周側に向けられる環状
   のへこみ部を有する球座部を他の管体の一端部に設け、
   前記つば部と球座部を向き合わせて両者間にＯリングを
   介在させて前記つば部と球座部を外側からハウジングで
   締め付けるように構成した管継手における、前記他の管
   体に球座部を設けるにあたり、 まず板金プレス加工によって一端が閉口しかつ他端が径
   大部となる略中空円筒体を形成し、その後当該一端閉口
   部を軸方向と垂直に切断し、その後電子ビーム溶接によ
   ってこの球座部を前記他の管体の一端部外周に固着させ
   た後に、この球座部を含めた当該他の管体全体をＡｌ−
   Ｍｇ系合金又はＳｎ−Ｚｎ系合金でメッキすることを特
   徴とする、管継手の製造方法。
3. 【請求項３】 一の管体の一端部に略テーパ状に開口し
   たつば部を設け、前記つば部の内周側に向けられる環状
   のへこみ部を有する球座部を他の管体の一端部に設け、
   前記つば部と球座部を向き合わせて両者間にＯリングを
   介在させて前記つば部と球座部を外側からハウジングで
   締め付けるように構成した管継手における、前記他の管
   体に球座部を設けるにあたり、 まず板金プレス加工によって一端が閉口しかつ他端が径
   大部となる略中空円筒体を形成し、その後当該一端閉口
   部を軸方向と垂直に切断し、その後電子ビーム溶接によ
   ってこの球座部を前記他の管体の一端部外周に固着させ
   た後に、この球座部を含めた当該他の管体全体の表面に
   樹脂被膜を設ける ことを特徴とする、管継手の製造方
   法。