JP7347882B1 - 管継手とパイプの接続方法及び接続構造体 - Google Patents
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Description
さらに、特許文献2,3に於ても、同様に、管継手と金属製パイプの接続作業の前に、予め、被接続用金属製パイプの先端に、所定長さの拡径管部を拡径作業工具を使用して、形成する必要があった。
図4は、パイプPと管継手Zの接続を完了した状態を示し、図1,図2,図3は、上記管継手ZとパイプPが、接続されてゆく各工程を、順次、説明するための断面図である。なお、パイプPの材質は、銅,アルミニウム,ステンレス鋼等の金属である。
袋ナット2の雌ネジ部2Aは、フレア継手本体1の雄ネジ部1Aに螺着される。この袋ナット2としては、JIS B 8607に規定されたものを用い得る。
この袋ナット2の孔部16には、基端から先端に亘って、大径の雌ネジ部2A、さらに、大径の逃げ部2B、テーパ部2C、先端小径部2Fが、順次、形成されている。
このインコア30のパイプ接続筒部35は、(上述のように)フレア形成部31の小径側端縁32に連設されると共に、袋ナット2の孔部―――先端小径部2F―――を貫通して、袋ナット2から外方へ延伸状となる。このように、袋ナット2の外端面2Eから延伸状(突出状)となった、インコア30のパイプ接続筒部35に、(後述するように、)ストレート状のままのパイプP(図1参照)の先端部5が押圧される。
図1,図5,図10に示したように、管継手Zには軸心方向に突出状として、パイプ接続筒部35が形成されているが、このパイプ接続筒部35の先端側の外周面には、先端方向へ縮径するアール凸状のパイプ誘導案内用外面38を形成しておく。
0<H≦ 0.3・H0 ・・・数式1
図10に示す実施例では、アール凸状のパイプ誘導案内用外面38は、その縦断面形状が、先端38Aから、基端38B又は基端近傍38Cまで、半径Rが小さな値から大きな値に、図10中のR1 →R2 →R3 →R4 と変化している。
なお、図10中に示したR1 →R2 →R3 →R4 の変化は、段階的に変化させる場合と、連続的無段階で変化するように設定する場合の、いずれを選択するも、自由である。
0<H≦ 0.3・H0 ・・・数式2
さらに、図9,図10に示したように、基端近傍38Cから基端38Bまでの範囲には、半径Rが無限大のストレート領域13を具備している。
他方、金属製の被接続用パイプPには、フレア加工や拡径加工等の先端拡径部(従来例の図26に示した拡径管部61参照)を、省略している。但し、図5のように、パイプPの先端部Pf の内周端に小さな面取りを加工することは望ましい場合もある。
このように、被接続用パイプPの先端部Pf には、フレア加工や拡径加工等の先端拡径部を省略して、ストレート状先端部5のままの状態で、図5から図6に示すように、矢印Fp 方向にパイプPを押圧する。
引続いて、図7,図8に示したように、(矢印N2 ,N3 の方向に)金属製のパイプPの先端部は、パイプ接続筒部35に乗り上げてゆく(密に外嵌させてゆく)。
言い換えれば、金属製のパイプPの先端部Pf にフレア加工や拡径加工を省略した、ストレート状先端部5のままの状態で、矢印Fp 方向(軸心方向)に押圧力を付与することによって、順次、図5→図6→図7→図8に示す如く、アール凸状のパイプ誘導案内用外面38にて、ストレート状先端部5を拡径変形させつつ、先端拡径管部25を形成する。この先端拡径管部25はパイプ接続筒部35に密接する。
図17,図18,図19に示すように、矢印Fp 方向に金属製パイプPを押込んでゆくと、直線傾斜状のパイプ誘導案内用外面48に密に圧接摺動しつつ、金属製パイプPの先端部Pf が拡径変形してゆく。
その後、配管内に高圧が作用した際に、流体の外部漏洩乃至金属製パイプPの離脱(抜け)を発生する虞がある。仮に、閉円環状リングをもって、縮径固定しようとしても、その作業は不安定で困難であり、配管完了後、流体の外部漏洩を発生することを、(多くの試作及び実験によって、)本発明者は確認している。
図5~図8に示した本発明に係る接続方法と接続構造体では、図17~図20に示す比較例における上記問題点を解決することが可能となる。
即ち、図1から図2に示すように、ストレート状先端部5のままでパイプPに押圧力Fp を付与することによって、拡径変形させつつ先端拡径管部25を形成した後に、図2から図3に示すように、閉円環状リング20を上記先端拡径管部25の外周面に圧接外嵌させるリング圧着工程が行われる。
なお、パイプ接続筒部35の外周面には、流体密封用及び引抜阻止用の断面が三角形の小突条8が形成されている。
図1~図3における袋ナット2、及び、雄ネジ部1Aが省略されると共に、インコア30(図1~図3参照)が継手本体1に一体化された構成(形状)である。つまり、図13~図15に於ては、継手本体1自身が、軸心両方向に突出状のパイプ接続筒部35,35を一体として有する。
各パイプ接続筒部35の先端側の外周面には、先端方向へ縮径するアール凸状のパイプ誘導案内用外面38が(図1~図4と同様に)形成されている。
また、図16では、軸心方向両端に、図11,図12に示したような円環状小突起15,15が連設されている。さらに、小突条8が多目に配設されると共に、Oリング等の嵌着されるシール溝18が形成されている。
図21~図23は作業工具の構造及び初期(状態)位置を示す。図24はパイプ拡径工程を、図25は閉円環状リングの圧着工程を、各々示す。
図21の平面図と、図22の左側面図に示すように、図16に示した管継手Zを挾持している管継手挾持部6を備えている。また、図21(平面図)と図23(右側面図)に示すように、パイプPを挾持するパイプ挾持部7を備えている。
図21の平面図と、図23の右側面図に示すように、パイプPを挾持するためのパイプ挾持部7は、基盤22の後端に、水平軸23にて、矢印M7 のように、上下揺動自在として、枢着されている第2アーム24と、この第2アーム24の先端の円弧型パイプ押圧部26と、この押圧部26の先端に付設のロック部材27とを、具備している。
また、基盤9及び基盤22には、各々、起立状に、鉛直板片9E,22Eが突設されている。
従って、この鉛直板片22Eの貫孔22Gを通して、シリンダバレル29は、(自由に)突出・侵入可能である。
このロッド部33の先端は、連結帯板42に固着され、ロッド部33の伸長・短縮に伴って、連結帯板42は連動する。
従って、図24に示す如く、流体シリンダ28のロッド部33の矢印F1 に示した作動と、ロッド43,43の矢印F2 ,F2 方向の作動、及び、基盤22の矢印F3 方向の作動とは、連動する。
しかるに、上記基盤22には、図21と図23等に示した如く、第2アーム24と、その先端の円弧型パイプ押圧部26(パイプ挾持部7)が、設けられている。しかも、パイプ挾持部7にあっては、図1,図2及び図23に示したように、下方の円弧型受け具46とパイプ押圧部26を具備していると共に、パイプPに圧接する略半円型凹所には、多数の周方向の小凸条47…が設けられている。
即ち、図1から図2に示したように、パイプ接続筒部35の外周面に対して、ストレート状先端部5のままの状態で、パイプPを(矢印Fp のように)押圧してゆくことができる。このように、矢印Fp の方向に押圧することによって、アール凸条のパイプ誘導案内用外面38によって先端部5を拡径変形してゆくことが可能である。このように、先端拡径管部25が形成される。
この状態下で、パイプ押圧部26とパイプ受け具46の前端面26A,46Aが、閉円環状リング20を押圧しつつ、(図2から)図3のように、パイプPの先端拡径管部25に対して迅速に(能率良く)外嵌させることができる。
図25は、図15(図3)に対応した図であって、上記クランプレバー51を、矢印M6 のようにさらに揺動させて、クランプ(挾圧)を解除することができる。
特に、多数の配管パイプ及び各種の装置・設備が存在している狭い作業現場に於ける上記予備加工(の作業)は、面倒で時間を要していたが、本発明によって、このような予備加工が省略でき、金属製パイプの配管接続作業全体の作業能率は著しく改善できる。
特に、比較例を示す図17~図20と対比すれば、図20のような拡径テーパ部50が発生することを一層確実に防止でき、パイプ接続筒部35と金属製パイプPの内面とが、安定して密に圧接状態となって、流体の外部漏洩を確実に防止できる。また、図19から図20の状態で、パイプPの内面に縦方向の細い傷が発生して流体洩れを生じる場合があり、さらに、パイプPの内面が最大径端部48Eに焼付くこともあるが、本発明では、このような問題を見事に解決できる。
つまり、図20に示した比較例のような拡径テーパ部50を生ずることを、一層確実に防ぐことができるのである。
即ち、図1,図5,図13に示した瞬間において、小突起15によって両軸心Lp ,L35が一致するように、自動修正される。
13 ストレート領域
15 円環状小突起
20 閉円環状リング
25 先端拡径管部
35 パイプ接続筒部
38 パイプ誘導案内用外面
38A 先端
38B 基端
38C 基端近傍
H 基端近傍範囲
L35 軸心
Lp 軸心
P 金属製パイプ
Pf 被接続用先端部
R 半径
R0 一定の半径
Z 管継手
Claims (3)
- 管継手(Z)には軸心方向に突出状として、パイプ接続筒部(35)を形成すると共に、該パイプ接続筒部(35)の先端側の外周面には、先端方向へ縮径するアール凸状のパイプ誘導案内用外面(38)を形成し、
アール凸状の上記誘導案内用外面(38)の縦断面形状が、先端(38A)から、基端(38B)まで、半径(R)が小さな値から大きな値に変化し、しかも、その変化は、段階的に、又は、連続的に変化するように設定され、
金属製パイプ(P)の被接続用先端部(Pf )には、フレア加工や拡径加工によって形成される先端拡径部を省略して、ストレート状先端部(5)のままの状態で、上記管継手(Z)の上記パイプ接続筒部(35)に対して、押圧して、アール凸状の上記パイプ誘導案内用外面(38)によって、上記ストレート状先端部(5)を拡径変形させつつ、先端拡径管部(25)を形成し、
上記パイプ接続筒部(35)の外周面に対して、上記先端拡径管部(25)を外嵌させる
ことを特徴とする管継手とパイプの接続方法。 - 管継手(Z)には軸心方向に突出状として、パイプ接続筒部(35)を形成すると共に、該パイプ接続筒部(35)の先端側の外周面には、先端方向へ縮径するアール凸状のパイプ誘導案内用外面(38)を形成し、
アール凸状の上記誘導案内用外面(38)の縦断面形状が、先端(38A)から、基端近傍(38C)まで、半径(R)が小さな値から大きな値に変化し、しかも、その変化は、段階的に、又は、連続的に変化するように設定され、かつ、上記基端近傍(38C)から基端(38B)までの基端近傍範囲(H)には、半径(R)が無限大のストレート領域(13)を形成し、
金属製パイプ(P)の被接続用先端部(Pf )には、フレア加工や拡径加工によって形成される先端拡径部を省略して、ストレート状先端部(5)のままの状態で、上記管継手(Z)の上記パイプ接続筒部(35)に対して、押圧して、アール凸状の上記パイプ誘導案内用外面(38)によって、上記ストレート状先端部(5)を拡径変形させつつ、先端拡径管部(25)を形成し、
上記パイプ接続筒部(35)の外周面に対して、上記先端拡径管部(25)を外嵌させる
ことを特徴とする管継手とパイプの接続方法。 - 請求項1又は2記載の管継手とパイプの接続方法にて製造されたことを特徴とする管継手とパイプの接続構造体。
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