JP6349016B1 - 湾曲パイプの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切込みを入れて曲げ易いようにした湾曲パイプに補強機能を加えたものの提供。【解決手段】外側パイプ３と芯パイプ２７はステンレススチールで構成されており、周方向に延びる複数の切込み部５、２９が形成されている。また、中間パイプ１９は通常は剛性であるが熱を加えると軟らかくなる塩ビ樹脂で構成されている。中間パイプ１９に芯パイプ２７を外嵌した後に熱を加えて中間パイプ１９を軟らかくし、外側パイプ３を外嵌する。そして、湾曲すると、芯パイプ２７は潰れたりせず、綺麗な三重管構造を維持したまま湾曲できる。その後に急冷すれば、中間パイプ１９は剛性に戻るので、外側パイプ３と芯パイプ２７のスプリングバックが阻止されて、強制状態が解除されても、湾曲したままになる。【選択図】 図１

Description

本発明は階段の手摺りの湾曲部分を構成するコーナー具等に用いることができる湾曲パイプの製造方法に関するものである。

湾曲部分を構成するコーナー具には、例えば特許文献１に示されたものがある。このものは硬質パイプと硬質パイプとの間に、これらと略同径で且つ曲げ変形時において外形状がほとんど潰れないコイルバネから成る筒状物を介在させて一体化し、硬質パイプ及び筒状物に弾力性を有する弾性層で被覆して成り、筒状物の中心線上の伸びを抑えるべく硬質相互間に伸びにくいワイヤーから成る線状体を張ってある。

特開２００４−６０１５０号公報 実用新案登録第３１９９８１０号公報

しかしながら、上記従来の手摺りのコーナー具は湾曲部分にコイルバネやワイヤー等を備え、しかも、その構造がかなり複雑であるため製作コストが高いという問題がある。
そこで、本発明者は、先に、特許文献２として、パイプ本体に複数の切欠き部を形成した湾曲パイプを提案した。この湾曲パイプによれば、切欠き部の大きさを変更するだけで種々の角度での湾曲を可能としている。

而して、特許文献２の湾曲パイプは、パイプ本体に切欠き部等の欠落部分を形成することが特徴となっているため、構造が簡単で製作コストを低く抑えることが可能であるが、その特徴を生かしつつ、更に補強して強度を高めれば商品価値が一層高まるものと期待できる。

そこで、本発明は更に湾曲パイプを進化させて効果的に補強することができる、新規且つ有用な湾曲パイプの製造方法を提供することを、その目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、金属材料によって構成され、周方向に複数の切込み部が形成され各切込み部の一対の切込み端の間が連携部として軸方向に整列した外側パイプと、金属材料によって構成され上記と同じように切込み部が形成された芯パイプと、剛性の有る熱可塑性樹脂によって構成され前記外側パイプと前記芯パイプとの間に介在する中間パイプとでなる三重管構造の湾曲パイプの製造方法であって、前記芯パイプに前記中間パイプを外嵌させ、前記中間パイプに熱を加えて曲げ可能にした上で、前記外側パイプをその連携部の整列方向を前記芯パイプの連携部の整列方向に揃えた状態で前記中間パイプに外嵌するパイプ組立工程と、三重管構造のパイプを、前記連携部が伸長側になる方向で強制的に湾曲させる湾曲工程と、強制的に湾曲させた状態で急冷する急冷工程を備えることを特徴とする湾曲パイプの製造方法である。

請求項２の発明は、請求項１に記載した湾曲パイプの製造方法において、中間パイプは塩ビ樹脂で構成されていることを特徴とする湾曲パイプの製造方法である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載した湾曲パイプの製造方法において、急冷工程では、水に浸漬させて急冷させることを特徴とする湾曲パイプの製造方法である。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載した湾曲パイプの製造方法において、外側パイプには複数のズレ止め用係合部が複数の連携部と径方向反対側で軸方向に整列して形成されており、湾曲工程では、複数の切込み部が閉じられて前記ズレ止め用係合部が係合状態になることを特徴とする湾曲パイプの製造方法である。

切込み部を利用した湾曲パイプは構造が簡単で製作コストを低く抑えることが可能となる。本発明の方法によれば、この湾曲パイプの利点をそのまま生かしつつ効果的に補強できる。

本発明の実施の形態に係る湾曲パイプの湾曲前の状態の分解斜視図である。 図１の各パイプの平面図である。 図１の各パイプの正面図である。 図１の各パイプの背面図である。 図１の各パイプの組立方法の説明図である。 図５により製造された湾曲パイプの湾曲状態を示す平面図である。 図６の湾曲パイプの一部破断斜視図である。 図７とは別の方向から見た湾曲パイプの一部破断斜視図である。 図６の湾曲パイプを手摺りのコーナー具として使用した例を示す。

本発明の実施の形態に係る湾曲パイプ１の製造方法について、図面にしたがって説明する。
図１に示すように、この湾曲パイプ１は三重管構造をしており、外側パイプ３が外観に現れている。芯パイプ２７に中間パイプ１９が外嵌され、中間パイプ１９に外側パイプ３が外嵌されて一体になっている。
外側パイプ３と芯パイプ２７はステンレススチールで構成されており、塑性曲げが可能になっている。一方、中間パイプ１９は熱可塑性樹脂の一種である塩ビ樹脂によって構成されており、６００〜７００℃程度に加熱すれば軟らかくなるが、常温では剛性を有している。

図２〜図４は各パイプの湾曲前の状態を示したものである。
外側パイプ３の周面には、管厚方向に貫通するように切込まれて、複数の貫通部分、すなわち切込み部５が軸方向中間に形成されている。切込み部５は、スリット形状の細長いものになっており、周方向に延びている。切込み部５は周方向のほぼ全体にわたって延びており、その両端をなす一対の切込み端７、７は近接している。この切込み端７、７の間が連携部９となっており、切込み部５はこの連携部９を介してその余の外側パイプ３側と軸方向で連携している。

また、切込み部５の軸方向の幅寸法は一定ではなく、連携部９から離れるにつれて緩やかに大きくなっており、径方向反対側で最も大きく、若干菱形に近いスリット形状になっている。切込み部５の２つの切込み端７、７の間で２つの切込み縁１１、１１が周方向に延びており、これら２つの切込み縁１１、１１は軸方向で互いに対向している。
複数の切込み部５は、各々の連携部９が軸方向に整列した状態で配置されており、連携部９、９、‥‥の径方向反対側で切込み部５、５、‥‥の幅寸法が最も大きくなっている。

この径方向反対側に、ズレ止め用係合部１３が設けられている。１つの切込み部５の有する２つの切込み縁１１、１１のうち一方に凸部１５が形成されている。この凸部１５は切込み縁１１から舌状に延出した延出片で構成されており、延出元のパイプ本体３との間に段差は無い。他方に凹部１７が形成されている。この凹部１７は切込み縁１１から内方に向かって切込まれて構成されている。従って、凸部１５と凹部１７は切込み部５を挟んで軸方向に対向している。このズレ止め用係合部１３、１３、‥‥は軸方向に整列した状態で配置されている。

中間パイプ１９は外側パイプ３よりも軸方向の長さは短くなっている。また切込み部は形成されていない。
この中間パイプ１９は外側パイプ３の切込み部５、５、‥‥の形成箇所をカバーできる長さ寸法になっている。

芯パイプ２７の周面にも、外側パイプ３と同じように、管厚方向に貫通するように切込まれて、複数の切込み部２９が軸方向中間に形成されている。この切込み部２９の一対の切込み端３１、３１の間が連携部３３になっており、切込み端３１、３１の間で切込み縁３５、３５が周方向に延びている。切込み部２９の軸方向の幅寸法も連携部３３から離れるにつれて緩やかに大きくなって径方向反対側で最も大きくなっている。複数の切込み部２９は、各々の連携部３３が軸方向に整列した状態で配置されており、連携部３３、３３、‥‥の径方向反対側で切込み部２９、２９、‥‥の幅寸法が最も大きくなっている。芯パイプ２７は中間パイプ１９よりも軸方向の長さは更に短くなっており、その全体にわたって切込み部２９が形成されている。

上記したように、芯パイプ２７にも外側パイプ３にも、切込み部２９、５が形成されているが、パイプ径の違いから、芯パイプ２７の切込み部２９どうしの間隔は、外側パイプ３の切込み部５どうしの間隔よりも大きくなっている。

外側パイプ３、中間パイプ１９、芯パイプ２７は上記のように構成されており、これらを使用した湾曲パイプ１の三重管構造への組立方法について図５にしたがって説明する。
先ず、芯パイプ２７を中間パイプ１９に押し込んで、芯パイプ２７に中間パイプ１９を外嵌させる。このとき、中間パイプ１９が芯パイプ２７に当接した状態になっている。
その後、ガスバーナーで中間パイプ１９を炙って６００〜７００℃の高温に晒し、中間パイプ１９の素材となっている塩ビ樹脂を軟らかくする。

その状態で、中間パイプ１９を外側パイプ３に押し込んで、中間パイプ１９に外側パイプ３を外嵌させる。このとき、中間パイプ１９の外周面に外側パイプ３の複数の切込み部５、５、‥‥が対向した状態にする。また、芯パイプ２７の連携部３３、３３、‥‥の整列方向と、外側パイプ３の連携部９、９、‥‥の整列方向の向きを揃える。
これで、組立が終了し、三重管構造になる。

そして、直状状態にあるパイプを、外側パイプ３の連携部９、９、‥‥が伸長側にくるように力を加えて曲げると、中間パイプ１９は軟らかく、且つ、芯パイプ２７も連携部３３、３３‥‥が伸長側にくるので、全体が一体となって容易に湾曲する。
図６〜図８が湾曲した状態を示しており、外側パイプ３の連携部９、９、‥‥が伸長側で整列している。切込み部５、５、‥‥は閉じられており、対向していた切込み縁１１、１１は管厚方向で当接している。また、外側パイプ３の周面のうち収縮側では、切込み部５が閉じられることに伴い、凸部１５と凹部１７が接近し、最終的には凸部１５が凹部１７に入り込んで係合している。外側パイプ３の管厚は十分であり、この係合により周方向には移動不能になっているので、ねじり方向に大きな力を受けてもズレて変形することが阻止される。切込み部５の数を増やして切込み縁１１、１１どうしの間隔は狭くしているので、当接した切込み縁１１、１１の間には係合部分も含めて殆ど段差はできない。

湾曲させた際に、芯パイプ２７だけだと変形して潰れてしまいがちであるが、曲げ易いように切込み部２９、２９、‥‥が形成され、その連携部３３、３３、‥‥も伸長側にくるように調整されており、且つ熱により軟らかくなった中間パイプ１９が芯パイプ２７と外側パイプ３との間に介在しているので、潰れたりせずに三重管構造が綺麗に保持される。
従って、この湾曲パイプ１は、殆ど段差のない外側パイプ３が外観に現れており、その内側には芯パイプ２７と中間パイプ１９が嵌合されて効果的に補強されている。

その後、この湾曲状態を強制的に保持したまま、水中に浸漬させて急冷する。
中間パイプ１９はこの急冷により剛性に戻るので、ステンレススチールで構成された外側パイプ３と芯パイプ２７のスプリングバックが阻止されて、強制状態が解除されても、湾曲したままになる。そのため、凹凸係合部１３の凹凸係合は外れずに安定的に係合状態が維持される。
また、上記したように外側パイプ３には段差が殆どできないので、手摺り等で使用して手で触っても違和感の無いものとなっている。
なお、切込み部５の数やサイズは調整可能であり、湾曲の角度を種々に設定することができる。すなわち、この湾曲パイプ１では殆ど垂直に湾曲させているが、鈍角や鋭角に湾曲させることも可能になっている。芯パイプ２７の切込み部２９も同様に調整可能であり、外側パイプ３の湾曲の角度に合わせて自在に対応できる。

図９は、この湾曲パイプ１を室内の壁面のコーナー部Ｃに取付ける手摺りのコーナー具として使用した例を示す。
手摺りは直状のパイプ部材Ｐによって主に構成されており、垂直に交差する二つの壁面にそれぞれパイプ部材Ｐが取付け金具Ｔを介して取付けられている。この二つのパイプ部材Ｐ、Ｐを連結するものとして、湾曲パイプ１が使用されている。
パイプ部材Ｐの端部には湾曲パイプ１に嵌り込む小径部Ｐ（ａ）が設けられており、この小径部Ｐ（ａ）に湾曲パイプ１の一端部が外嵌されて連結されている。
このようにして、壁面のコーナー部Ｃでも連続した手摺りが完成する。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、実施の形態では外側パイプ、芯パイプを構成する材料や中間パイプを構成する材料が具体的に記載されているが、これらは現時点で物理的特性や価格面から最適と思われるものであり、限定されない。
また、中間パイプを炙るのに、ランプヒーターを使用してもよい。

壁面のコーナー部は種々の角度に設定されており、手摺りもそれに対応して湾曲させる必要があるが、本発明の湾曲パイプは種々の角度に対応できることから、手摺りのコーナー具が有望な用途の一つになっている。

１…湾曲パイプ ３…外側パイプ ５…切込み部 ７…切込み端
９…連携部 １１…切込み縁 １３…ズレ止め用係合部 １５…凸部
１７…凹部 １９…中間パイプ ２７…芯パイプ ２９…切込み部
３１…切込み端 ３３…連携部 ３５…切込み縁
Ｃ…室内の壁面のコーナー部 Ｐ…パイプ部材
Ｐ（ａ）…パイプ部材の小径部 Ｔ…取付け金具

Claims (4)

1. 金属材料によって構成され、周方向に複数の切込み部が形成され各切込み部の一対の切込み端の間が連携部として軸方向に整列した外側パイプと、金属材料によって構成され上記と同じように切込み部が形成された芯パイプと、剛性の有る熱可塑性樹脂によって構成され前記外側パイプと前記芯パイプとの間に介在する中間パイプとでなる三重管構造の湾曲パイプの製造方法であって、
   前記芯パイプに前記中間パイプを外嵌させ、前記中間パイプに熱を加えて曲げ可能にした上で、前記外側パイプをその連携部の整列方向を前記芯パイプの連携部の整列方向に揃えた状態で前記中間パイプに外嵌するパイプ組立工程と、
   三重管構造のパイプを、前記連携部が伸長側になる方向で強制的に湾曲させる湾曲工程と、
   強制的に湾曲させた状態で急冷する急冷工程を備えることを特徴とする湾曲パイプの製造方法。
2. 請求項１に記載した湾曲パイプの製造方法において、
   中間パイプは塩ビ樹脂で構成されていることを特徴とする湾曲パイプの製造方法。
3. 請求項１または２に記載した湾曲パイプの製造方法において、
   急冷工程では、水に浸漬させて急冷させることを特徴とする湾曲パイプの製造方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載した湾曲パイプの製造方法において、
   外側パイプには複数のズレ止め用係合部が複数の連携部と径方向反対側で軸方向に整列して形成されており、
   湾曲工程では、複数の切込み部が閉じられて前記ズレ止め用係合部が係合状態になることを特徴とする湾曲パイプの製造方法。

Images