JPH03128119A - 枝出し管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、木管に枝管を分岐接続する枝出し管の製造方
法に関する。

［従来の技術］ 従来、枝出し管の１つである互いに直角をなす方向に配
置された管のｖｉ続に用いられるＴ継手（チイ）の製造
方法としては、一般に■機械加工方式、■溶接方式が知
られている。

前記■の機械加工方式は、第１０図に示す上下動可能な
上型Ａと、ベツドＢ上に固定され枝管形成用の孔Ｃを垂
直に設けた下型りの型閉め侍に、上下両型Ａ、Ｄ間に本
管Ｅを型込めし、木管Ｅの両側から高圧液を送り込むよ
うになされた液圧バルジによって、木管Ｅの一部を仮想
線で示すように枝管形成用の孔Ｃ内へ膨出ｅさせ、第ｉ
ｔ図に示すような膨出部Ｆを有する部材Ｇを成形したの
ち、膨出部Ｆの先端に機械加工により下孔Ｈを穿設し、
さらに第１２図に示すように、木管Ｅの一方を閉塞部材
Ｉで閉成し、他方からポールＪを急激に内部に送込んで
下孔Ｈから射出して、この射出されたポールＪによりバ
ーリングを行って枝管Ｋを成形し、本管Ｅおよび枝管に
の端部に仕上加工を施す工程によって枝出し管が製造さ
れる。

また、前記■の溶接方式は、第１３図に示すように、本
管Ｅの水平中立面Ｍより上方の周壁部を枝／！？Ｋに対
応する円弧状に切除Ｎするとともに、枝管にの接続端部
側周壁部を木管Ｅの水平中立面Ｍより上方の周壁部に吻
合して跨乗できるように円弧状に切断したのち、第１４
図に示すように、木管Ｅの円弧状切除部Ｎに対応して枝
’ｉ？にの接続端部を吻合物来させ、ついで両者Ｅ、に
の接合面外周軌跡Ｒに沿ってすみ肉溶接することによっ
て製造される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前記■の機械加工方式では、製造工程が複雑で
大損りな製造設備を必要とするために製造設備費がきわ
めて高価格となり経済的に不利であるばかりか、ポール
バーリング時には、ポール（鋼球）が外部に射出される
ため安全性の面で若干の問題点を有している。

一方、前記■の溶接方式では、製造工程の簡略化と製造
設備費の低減化を達成できるけれども、本管Ｅと枝管に
とをすみ肉溶接で一体結合させるようにしているから、
第１５図に示すように、枝管にの周壁内周部に本管Ｅに
対する未溶接部分Ｓが発生するのを回避できない、した
がって、この未溶接部分Ｓが起因して経年的に隙間腐食
を生じ、結合部の強度および密封性等の特性を低下させ
る要因になる問題点がある。

このような事情を踏まえ、本願出願人は、特願昭６３−
１４０７２８号により、工程の簡略化と、製造設備費の
低減化を図り、作業の安全性を向上させるとともに、本
管と枝管を容易かつ確実に接続することができ、しかも
結合部の経年劣化による強度特性および密封特性等の緒
特性の低下を抑制することができる枝出し管の製造方法
を提案した。

この枝出し管の製造方法は、第９Ａ図に示すように、木
管１の中立面Ｘの両側周壁部ＬＡの少なくとも一方周壁
部１ａｌを側面６形に切除して６形凹部２を形成する工
程と、枝管３の接続端部側周壁部３Ａを前記６形凹部２
に幾何学的合同の側面山形に切断して山形尖部４を形成
する工程と、前記６形凹部２に山形尖部４を吻合させる
工程と、突合された切除面および切断面の外周軌跡Ｒに
沿って溶接する工程を具備しているものである。

その結果、通例の切断装置によって本管１の水平中立面
Ｘの両側周壁部ＩＡの少なくとも上方周壁部１ａｌを側
面６形に切除して６形凹部２を形成するとともに、枝管
３の接続端部側周壁部を切断して山形尖部４を形成した
のちに６形凹部２に山形尖部４を吻合させ、通例の自動
または手動溶接装置を用いて、突合された切除面および
切断面の外周軌跡Ｒに沿って溶接することで枝出し管を
製造できるので、製造工程の簡略化と、製造設備費の低
減化を達成できる。しかも、木管の６形凹部２に枝管の
山形尖部４を吻合させることで突合された切除面と切断
面、即ち突合せ面は所謂１型を呈し、このＩ型突合せ面
の外周軌跡に沿って溶接を行うことができるから、溶接
装置におけるトーチの軸線延長上に、常時、前記工型突
合せ面を位置させた状態で、溶は込み状態のよい確実な
溶接、即ち隙間腐食の起らない溶接が可能になる。

ところで、第９Ａ図および第９Ｂ図に示すように、本管
１の水平中立面又と垂直中立面Ｙに直交する横断面Ｚに
対して、両側の２位置で合致する谷底ＰＩ、Ｐ２から垂
直中立面Ｙに対して横断面Ｚの前後２位置（第９Ａ図に
おける横断面Ｚの左右２位置）で合致する谷頂点Ｐ３　
、Ｐ４にかけて、側面図形が横断面Ｚを対称面とする谷
形に切除して６形凹部２を形成する場合、谷底ＰＩ、Ｐ
２および谷頂点Ｐ３．Ｐ４の位置は枝管３の外径によっ
て設定されることになる。

したがって、第９Ａ図および第９Ｂ図のように、本管１
の外径と枝管３の外径が等しい組合せであれば、谷頂点
Ｐ３　、Ｐ４と谷底Ｐｉ、Ｐ２を結ぶ直線Ｌｌ、Ｌ２に
泊って上側周壁部１ａｌを切除することで、水平な谷底
Ｐｉ、Ｐ２（第９Ｂ図参照）と前記直線Ｌｌ、Ｌ２の傾
斜角度θ（４５度）を有して谷頂点Ｐ３　、Ｐ４から上
側周壁部ｌａｌの厚さ方向にかけて傾斜した切除面ａ（
第９Ａ図参照）を有する側面図形が６形の６形凹部２を
形成でき、枝管３の接続端部側周壁部も同様に切断する
ことによって、６形凹部２に幾何学的合同の側面図形が
山形の山形尖部４を形成できる。そして、６形凹部２に
山形尖部４を吻合させた場合、切除面の全面が余すこと
なく一様に突合せられる。

しかし、大径の木管１に小径の枝管３を分岐接続する組
合せに、前記第９Ａ図および第９Ｂ図で述べた方法を採
用すると、本管ｌと枝管３の肉厚が等しくても、本管１
の切除面と枝管３の切断面の全面を余すことなく一様に
突合せることができなくなる。即ち、第８Ａ図および第
８Ｂ図に示すように、枝管３の外径によって設定される
谷頂点Ｐ３　、Ｐ４と谷底ＰＬ、Ｐ２を結ぶ直線Ｌｌ、
Ｌ２に沿って本管１の上側周壁部Ｌａｌを切除し、同様
に枝管３の接続端部側周壁部を切断して、６形凹部２に
山形尖部４を吻合させると、第８Ｂ図に示すように、谷
底ＰＩ、Ｐ２では、該谷底Ｐ１、Ｐ２が水平に形成され
ているために本管１の上側周壁部１ａｌの厚さ方向の寸
法ｔｌが枝管３の肉厚ｔ２よりも大きくなり、また第８
Ａ図に示すように、直線Ｌｌ、Ｌ２の傾斜角度θＸつま
り切除面ａの傾斜角度ＯＸが４５度よりも小さくなるの
で、谷頂点Ｐ３．Ｐ４側でも本管１の厚さ方向の寸法Ｌ
３が枝管３の肉厚ｔ２よりも大きくなる。即ち、大径の
木管１に小径の枝管３を分岐接続する組合せでは、切除
面と切断面の全面が余すことなく一様に合致して突合さ
れず、本管１の」二側周壁部１ａｌが枝管３の周壁部３
Ａよりも内方に突出した状態で突合されることになる。

このようなＩ型突合せ面の外周軌跡Ｒに沿っで溶接を行
うと、突合せ面では肉厚の薄い枝管３側の溶は込みが過
剰になって適正な溶接、つまり、うら波の生成されるう
ら披溶接を行うことができない問題点を有している。

また、枝管３が木管ｌよりも薄肉である場合では突合せ
面において肉厚差が一層大きくなるので、枝管３側の溶
は込みが激しくなるから適正な溶接がさらに困難になる
。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、木管に
小径の枝管を組合せて分岐接続する場合、溶接によって
容易かつ適正に接続することができる枝出し管の製造方
法の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を遠戚するために、本発明は、本管に径小の枝
管を分岐接続する枝出し管の製造方法であって、木管の
水平中立面を境界とする上下両側周壁部の少なくとも上
方周壁部に前記枝管の立設可能な面積を有する平坦部を
形成する工程と、枝管の接続端周壁部を面取りして下向
き截頭円錐面に形成する工程と、枝管の内径に基づいた
大きさの透孔を前記平坦部に形成する工程と、この透孔
を前記下向き截頭円錐面に合致する突合せ面にサラモミ
する工程と、この突合せ面に下向き截頭円錐面を吻合さ
せる工程と、突合された突合せ面および下向き截頭円錐
面の外周軌跡に治って溶接する工程を具備しているもの
である。

［作用］ 本発明によれば、本管の平坦部に形成された枝管の内径
に基づく大きさの透孔を、枝管の下向き截頭円錐面に合
致する突合せ面にサラモミしているので、突合せ面と下
向き截頭円錐面の全面を余すところなく一様に合致して
突合すことができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第６Ｂ図は本発明の製造工程を示す概略説
明図であり、第１図に示す木管１の周壁部ＩＡにおける
水平中立面Ｘ（中心点Ｏを通りＸｌ　、ｘ２　、ｘ３　
、ｘ４を結ぶ水平面）の上側周壁部１ａｌ縦軸方向中央
部に、第２図に示すように、水平中立面Ｘに平行な平坦
部２を形成する。

この平坦部２は、第３図に示す枝管３、つまり前記本管
１よりも小径の枝管３を立設させることの可能な大きさ
の面積を有して形成される。

平坦部２は、例えば第４Ａ図および第４Ｂ図に示すよう
に、木管１に横断面略半月状の芯金１０を挿入して、位
置決め部材１１によって平坦面ｌ０ａを上向きにして位
置快め固定し、この状態でプレス機のボルスタ１２上に
適宜セット、ポンチ１３を押し下げることによって形成
される。

一方、第３図の枝％ｉ’３における周壁部３Ａの接続端
を１例えば旋盤によって面取りして、下向き截頭円錐面
４を形成する。

他方、第５Ａ図に示すように、本管１の平坦部２の中央
部に、枝管３の内径に等しい大きさの透孔２Ａをドリル
によって穿設形成し、ついで、例えばサラモミキリを用
いて透孔２Ａにサラモミを行って、第５Ｂ図に示すよう
に、枝管３の下向き截頭円錐面４に合致する突合せ面２
ａを形成する。

つぎに、第６Ａ図に示すように、木管１の平坦部２に形
成されている透孔２Ａの突合せ面２ａに、枝管３の下向
き截頭円錐面４を突合せ、このように突合された突合せ
面２ａと下向き截頭円錐面４の外周軌跡に沿って、例え
ばＴＩＧ溶接装置やレーザ溶接装置などの溶接装置５に
よって溶接することにより、第６Ｂ図に示すように、木
管１と枝管３を一体結合した枝出し管６が製造される。

本発明によれば、プレス機械によって、本管１の周壁部
ＩＡにおける水平中立面Ｘの上側周壁部ｌａｌに枝管３
の立設可能な面積を有する平坦部２を形成し、この平坦
部２に枝管３の内径に基づく透孔２Ａを形成したのち、
この透孔２Ａをサラモミして、枝管３の下向き截頭円錐
面４に合致する突合せ面２ａを形成して、下向き截頭円
錐面４との突合せ面幅を等しくさせ、ついで自動または
手動のＴＩＧ溶接装置５（レーザ溶接装置でもよい）を
用いた溶接によって枝出し管６を製造することができる
ので、製造工程が簡略化され、犬山りな製造設備を必要
としないために製造設仰費を著しく低減できる。

また、木管１の突合せ面２ａに枝管３の下向き截頭円錐
面４を吻合させることで、Ｉ型突合せ面を形成すること
になり、ＴＩＧ溶接装置におけるトーチの軸線延長上、
タングステン電極の延長上に１通常工型突合せ面を位置
させた状態で外周軌跡に泊って溶接を行うことができる
とともに、枝出し管６または溶接装置５の一方のみを他
方に対して相対回転させることによって行うことができ
るので、複雑な構造の溶接装置を用いることなく溶は込
み状態のよい確実な溶接が容易になされ、結合部の強度
特性および密封特性等の低下を抑制することができる。

さらに、前述の溶接時において、溶融池に存在する溶融
金属の表面張力が起因して、本管１と枝管３との結合部
内周面が小さい曲率半径をもった円弧面に形成されるか
ら、木管ｌと枝管３との分岐部の流体抵抗を低減できる
。

さらにまた、突合せ面２ａと下向き截頭円錐面４を吻合
させた場合、両面２ａ、４の全面を余すことなく一様に
合致させて突合すことができる。

そのために、工型突合せ面において一方（例えば枝管３
）側の溶は込みが過剰になるような問題点が回避され、
両者１，３の突合せ面を均等に溶は込ませて、うら波を
生成できる適正な溶接によって小径の枝管３を大径の本
管１に対して適正に分岐接続することができる。

なお、前記実施例では、本管ｌと枝管３の肉厚が等しい
場合について説明しているが、木管１の肉厚よりも枝管
３の肉厚の方が薄い場合には、第７Ａ図に示すように、
透孔２Ａにうら面とりに１を行うか、もしくは第７Ｂ図
に示すように、透孔２Ａにうら座ぐりに２を行って突合
せ面２ａの面幅を下向き截頭円錐面４の面幅に等しく設
定すればよい。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、木管の水平中立
面を境界とする上下両側周壁部の少なくとも上方周壁部
に前記枝管の立設可能な面積を有する平坦部を形成する
工程と、枝管の接続端周壁部を面取りして下向き截頭円
錐面に形成する工程と、枝管の内径に基づいた大きさの
透孔を前記平坦部に形成する工程と、この透孔を前記下
向き截頭円錐面に合致する突合せ面にサラモミする工程
と、この突合せ面に下向き截頭円錐面を吻合させる工程
と、突合された突合せ面および下向き截頭円錐面の外周
軌跡に沿って溶接する工程によって枝出し管を製造する
ようにしているから、従来の機械方式による製造方法と
比較して、製造工程が簡略化され、かつ製造設備費の大
幅な低減化を遠戚できるとともに、製造時の安全度が高
いことは勿論、大径本管の突合せ面に対して小径枝管の
下向き截頭円錐面の全面を余すことなく一様に合致させ
て突合すことができるので、例えば枝管のみが過剰に溶
は込む溶接欠陥を生じない、つまり、溶は込み状態がよ
く、うら波が生成される適正なうら波溶接によって一体
結合できるので、結合部の経年劣化による強度特性およ
び密封特性等の特性が低下しない、しかも、枝出し管ま
たは溶接装置の一方のみを他方に対して相対回転させる
ことによって溶接できるので、簡単な構造の溶接装置に
よって、溶は込み状態のよい確実な溶接を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６Ｂ図は本発明の実施例を工程順に示す
ものであり、第１図は木管の斜視図、第２図は同平坦部
を形成した半裁側面図、第３図は下向き截頭円錐面を形
成した枝管の側面図、第４Ａ図および第４Ｂ、、Ａ、３
．、坦部形成手段の一例を示す説明断面図、ｆ５５Ａ図
および第５Ｂ図は透孔と突合せ面の形成状態を示す断面
図、第６Ａ図は本管と枝管の吻合状態を示す断面図、第
６Ｂ図は完成した枝出し管の一例を示す側面図、第７Ａ
図はうら面取りの一例を示す説明断面図、第７Ｂ図はう
ら座ぐりの一例を示す説明断面図、第８Ａ図および第８
Ｂ図は比較例の説明断面図、第９Ａ図および第９Ｂ図は
既提案方法によって製造された枝出し管の一例を示す説
明図、第１Ｏ図ないし第１２図は従来の一例を示す説明
図、第１３図ないし第１５図は従来の他の例を示す説明
図である。 ｌ・・・木管 ＩＡ・・・周壁部 ｌａｌ・・・上側周壁部（一方周壁部）２・・・平坦部 ２Ａ・・・透孔 ２ａ・・・突合せ面 ３・・・枝管 ３Ａ・・・周壁部 ４・・・下向き截頭円錐面 ６・・・枝出し管 特 許 出 願 人 日本鋼管継手株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）本管に径小の枝管を分岐接続する枝出し管の製造
   方法であって、木管の水平中立面を境界とする上下両側
   周壁部の少なくとも上方周壁部に前記枝管の立設可能な
   面積を有する平坦部を形成する工程と、枝管の接続端周
   壁部を面取りして下向き截頭円錐面に形成する工程と、
   枝管の内径に基づいた大きさの透孔を前記平坦部に形成
   する工程と、この透孔を前記下向き截頭円錐面に合致す
   る突合せ面にサラモミする工程と、この突合せ面に下向
   き截頭円錐面を吻合させる工程と、突合された突合せ面
   および下向き截頭円錐面の外周軌跡に沿って溶接する工
   程を具備していることを特徴とする枝出し管の製造方法
   。