JPH04266684A - 金属管同士の接合治具およびその接合方法 - Google Patents

金属管同士の接合治具およびその接合方法

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JPH04266684A
JPH04266684A JP3028517A JP2851791A JPH04266684A JP H04266684 A JPH04266684 A JP H04266684A JP 3028517 A JP3028517 A JP 3028517A JP 2851791 A JP2851791 A JP 2851791A JP H04266684 A JPH04266684 A JP H04266684A
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tubes
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属管と金属管（以下
管と称することもある）を接合するのに使用する金属管
同士の接合治具およびその接合方法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】従来より管と管を接合する基本的な方法
としては、接合すべき管端を突き合わせて管同士を直接
溶接によって接合する方法、接合すべき管端部をソケッ
ト等の管継手に挿入し管と管継手を溶接して接合する方
法、または接合すべき管端部にネジ加工を施し管同士を
直接、あるいはソケット，ニップル等の管継手にネジ込
んで接合する方法、さらには接合すべき管端部にフラン
ジを溶接等により接合し、このフランジ同士をボルト・
ナットによって接合する方法がある。一方、これらの基
本的な管と管の接合方法を改良して、例えば、特開昭５
９−３７３９２号，　実開昭６０−　１８８２９０号公
報に示されているような、接合すべき管端部を複雑に形
成して接合する方法等もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した接合方法は、
その接合手段に溶接あるいはネジさらにはフランジを用
いて接合するもので、それぞれの手段は以下の如き問題
を有する。
【０００４】溶接による場合は、一般に消耗電極式溶接
が使用されて行われるため、溶接時に発生するガスやヒ
ューム等で作業環境が悪い上、管への熱影響等を考慮し
た溶接条件の選定が必要であり、しかも比較的肉厚の薄
い管では管内への溶接影響を十分配慮しなければならず
溶接作業そのものが煩雑である。また溶接開始と終わり
の部分にはピンホール等の欠陥を有することがあるので
品質管理にも工数を要し、製造コストが高いものになる
。
【０００５】ネジ込みによる場合は、ネジ加工部の強度
の低下を考慮した肉厚を有する管を使用する必要があり
、また接合部は気密性に欠けるので気密性を配慮したシ
ールを行う必要がある。
【０００６】フランジによる場合は、溶接等の手段ある
いは管端部への加工手段によって管端にフランジを設け
るための手間がかかる上、接合部の気密性を得るために
管端あるいはフランジの接合面間にシール材を設ける必
要がある。またフランジ間を締めつけるためボルト・ナ
ットを必要とする。
【０００７】本発明は、上記の従来の接合方法が有する
問題点に鑑み、その目的はこれら従来の接合方法とは異
なる方法で、管同士を気密性良く且つ堅牢に接合するた
めの金属管同士の接合治具およびその接合方法を提供す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる金属管同士の接合治具の一つは、軸
方向断面形状が、中央部を挟む左右端部の肉厚部に外向
きの軸方向に開口する溝が形成され、この溝を挟む内外
の肉厚部の長さが内肉厚部の方が外肉厚部より短く形成
される一方、中央部の肉厚が外肉厚部の肉厚と同じかま
たは薄く形成された金属製短管よりなるものである。
【０００９】一つは、上記金属管同士の接合治具におい
て、中央部が外方に膨出した円弧に形成された金属製短
管よりなるものである。
【００１０】そして、上記二つの金属管同士の接合治具
を用いる場合の金属管同士の接合方法は、上記金属管同
士の接合治具の左右端部の軸方向に開口する溝に接合す
べき金属管を挿入し、次いで挿入した金属管および接合
治具の外肉厚部の端部を左右別々に金型によって把持す
るとともに、接合治具の内肉厚部の端が当接するまで左
右金型の少なくともいづれか一方を管軸方向に押し込む
ものである。
【００１１】また他の本発明に係わる金属管同士の接合
治具は、一端側の内周面に形成した断面Ｌ字状の突出部
により他端向きの軸方向に開口する溝が形成された内金
属短管を、突出部を形成した管端が外金属短管の中央部
で当接するように対向して外金属短管の両側から挿入さ
れてなるものである。そしてこの金属管同士の接合治具
を用いる場合の金属管同士の接合方法は、金属管同士の
接合治具の軸方向に開口する溝に接合すべき金属管を挿
入し、次いで挿入した金属管および接合治具の管端部を
左右別々に金型によって把持するとともに、接合治具の
断面Ｌ字状の突出部の端が当接するまで左右金型の少な
くともいづれか一方を管軸方向に押し込むものである。
【００１２】
【作用】接合治具は、金属製短管からなり、且つその軸
方向断面形状において、中央部の肉厚が外肉厚部の肉厚
に比較して同じかまたは僅か（　０．１ｍｍ）乃至それ
以上に薄く形成されており、しかもその中央部を挟む左
右端部の肉厚部に外向きの軸方向に開口する溝が形成さ
れたものであるから、この溝に接合すべき金属管の端を
挿入し、金属管および接合治具の外肉厚部の端部を左右
別々に金型によって把持し、左右金型の少なくともいづ
れか一方を管軸方向に押し込むことにより、中央部の肉
厚が外肉厚部の肉厚と同じに形成されている場合には、
接合すべき金属管の押し込みによる外方に向く力の作用
と相俟って、中央部を二つ折りにして外方へ突出させる
ことができ、この時中央部の肉厚が外肉厚部の肉厚に比
較して薄く形成されている場合には、中央部をより容易
に二つ折りにして外方へ突出させることができる。この
外方への突出に伴って溝に嵌合している接合すべき金属
管の端は拡径され、上記中央部が完全に二つ折りにされ
た時は、金属管の端は拡径された状態で溝内にかしめら
れ、これによって、接合すべき金属管同士を気密性良く
且つ堅牢に接合することができる。
【００１３】そして、前記溝を挟む内外の肉厚部の長さ
は内肉厚部の方が外肉厚部より短く形成してあるので、
内肉厚部の端が当接するまで管軸方向に押し込むことに
より、接合部の管内周面を平滑に形成することができ、
管使用時、内部を流れる流体の流れを阻害することがな
い。
【００１４】また、上記接合治具の中央部を外方に膨出
した円弧に形成することによっても、中央部をより容易
に二つ折りにして外方へ突出させることができ、この場
合も上記と同様の作用により、外方への突出に伴って溝
に嵌合している接合すべき金属管の端は拡径され、上記
中央部が完全に二つ折りにされた時は、金属管の端は拡
径された状態で溝内にかしめられ、これによって、接合
すべき金属管同士を気密性良く且つ堅牢に接合すること
ができる。
【００１５】もう一つの形態の接合治具は、二重管構造
の金属製短管からなり、且つ一端側の内周面に形成した
断面Ｌ字状の突出部により他端向きの軸方向に開口する
溝が形成された内金属短管を、突出部を形成した管端が
外金属短管の中央部で当接するように対向して外金属短
管の両側から挿入したものであるから、内金属短管の軸
方向に開口する溝に接合すべき金属管の端を挿入し、接
合すべき金属管および接合治具の内外管の端部を左右別
々に金型によって把持し、左右金型の少なくともいづれ
か一方を管軸方向に押し込むことにより、接合すべき金
属管の押し込みによる外方に向くモーメントが作用する
ことと相俟って内金属短管の当接している管端部および
外金属短管の中央部より容易に二つ折りにして外方へ突
出させることができ、この外方への突出に伴って溝に嵌
合している接合すべき金属管の端は拡径され、上記外金
属短管の中央部が完全に二つ折りにされた時は、金属管
の端は拡径された状態で溝内にかしめられ、これによっ
て、接合すべき金属管同士を気密性良く且つ堅牢に接合
することができる。
【００１６】そして、前記溝を形成する断面Ｌ字状の突
出部の端が当接するまで管軸方向に押し込むことにより
、接合部の管内周面を平滑に形成することができ、管使
用時、内部を流れる流体の流れを阻害することがない。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明する
。
【００１８】（実施例１）図１は、本発明に係わる金属
管同士の接合治具の説明図であって、（Ａ）は断面正面
図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。図において、１は
接合治具自体であって、金属短管よりなる。２は中央部
、３は中央部２を挟み左右対象に形成された肉厚部であ
る。４は肉厚部３の軸方向に開口する溝であって、この
溝４を形成する内肉厚部５と外肉厚部６の長さは、内肉
厚部５の方が外肉厚部６よりも短く形成されている。 また中央部２の肉厚は、外肉厚部６の肉厚よりも僅かに
薄く形成されている。
【００１９】このように形成された接合治具１を用いて
金属管同士を接合する方法は、図２の（Ａ）乃至（Ｃ）
に概要図で示す手順によって行われる。
【００２０】先ず、図２（Ａ）に示すように、接合治具
１の左右の溝４ａ，　４ｂに管７ａ，　７ｂを挿し入れ
、管７ａ，　７ｂと外肉厚部６ａ，　６ｂの端部８ａ，
　８ｂの外周を二つ割りの金型９ａ，　９ｂによって把
持する。次いで図２（Ｂ）に示すように、図示省略する
プレス機によって、左右の金型９ａ，　９ｂを接合治具
１の管軸方向（矢印Ｘの方向）に移動する。 この移動により中央部２は、左右からの押しつけ力と、
管７ａ，７ｂが左右から押し込まれることによる外方に
向く力（矢印Ｙ）と相俟って二つ折りに形成されながら
溝４ａ，　４ｂを伴って膨出し、この膨出によって溝４
ａ，　４ｂに挿し入れられた管７ａ，　７ｂの端が溝４
ａ，　４ｂの膨出に伴って拡径され始める。そして上記
左右の金型９ａ，　９ｂの移動は、図２（Ｃ）に示すよ
うに、肉厚部３の内肉厚部５ａ，　５ｂの端が少なくと
も当接するまで行う。これにより、管７ａ，　７ｂの端
は拡径された状態で溝４ａ，　４ｂ内にかしめられ、管
７ａと管７ｂが接合治具１によって気密性良く且つ堅牢
に接合される。
【００２１】実際に、長さ５０ｍｍ×外径５７ｍｍのス
テンレス短管を用い、中央部２の長さ　６ｍｍ、その厚
さ　２．８ｍｍ、外肉厚部６の厚さ　３ｍｍ、内肉厚部
５の厚さ　２．５ｍｍ、溝４の深さ４ｍｍに形成した接
合治具１を用いて、外径５１ｍｍ×内径４７ｍｍのステ
ンレス管を接合したところ、気密性良く且つ堅牢な接合
ができた。
【００２２】尚、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）は、図２
（Ａ）より分かるように上下対称な図となるので、上半
分のみを示した。
【００２３】また、上記実施例では、プレス機による押
し込みを肉厚部３の内肉厚部５ａ，　５ｂの端が少なく
とも当接するまで行うとしたが、当接部が管７ａ，　７
ｂの内径より小径で管７ａ，　７ｂ内に突出する場合は
、押し込み量および／または内肉厚部５ａ，　５ｂの長
さや形状を適宜調整するとよい。
【００２４】また、上記金型９ａ，　９ｂの内径は、管
７ａ，　７ｂの外径より僅かに小径のものを使用し、必
要によっては金型９ａ，　９ｂの内面をローレット加工
等により粗面化しておくことが好ましく、これによって
上記かしめ加工の際金型９ａ，　９ｂが管７ａ，　７ｂ
を強固に把持することができる。
【００２５】（実施例２）図３は、本発明に係わる別の
実施態様を示す金属管同士の接合治具の説明図であって
、（Ａ）は断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である
。この例の接合治具１は、その中央部２をバルジ加工（
切削加工等でもよい。）により所定Ｒの円弧に膨出成形
した形状としたもので、このように中央部２を円弧に膨
出成形した接合治具１とすることにより、上述した図２
（Ａ）乃至図２（Ｃ）に示す手順と同様の手順によって
管７ａ，　７ｂを接合する際、中央部２の膨出部１０が
プレス機による初期の管軸方向（矢印Ｘの方向）への押
し込みで容易に二つ折りに形成され、より円滑に管接合
が行えるようになる。
【００２６】（実施例３）図４は、本発明に係わる別の
実施態様を示す金属管同士の接合治具の断面正面図であ
って、接合治具１の中央部２の膨出部１０の肉厚を比較
的薄く形成したもので、このように膨出部１０の肉厚を
比較的薄く形成することにより、上述した図２（Ａ）乃
至図２（Ｃ）に示した手順と同様の手順によって管７ａ
，　７ｂを接合する際、中央部２の膨出部１０がプレス
機による初期の管軸方向（矢印Ｘの方向）への押しつで
より容易に二つ折りに形成でき、より円滑に管接合が行
えるようになる。
【００２７】（実施例４）図５は、本発明に係わる別の
実施態様を示す金属管同士の接合治具の説明図であって
、（Ａ）は断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である
。図において、１１は接合治具自体であって、この接合
治具１１は、外金属短管１２と、一端側の内周面にプレ
ス加工（機械加工等でもよい）により形成された断面Ｌ
字状の突出部１３により他端向きの軸方向に開口する溝
１４が形成された内金属短管１５とで構成され、内金属
短管１５の突出部１３を形成した管端１６が外金属短管
１２の中央部１７で当接するように対向して外金属短管
１２の両側から圧入されてなる。
【００２８】このように形成された接合治具１１を用い
て金属管同士を接合する方法は、図６の（Ａ）乃至（Ｃ
）に概要図で示す手順によって行われる。
【００２９】すなわち、先ず、図６（Ａ）に示すように
、接合治具１１の左右の内金属短管１５ａ，　１５ｂの
溝１４ａ，　１４ｂに管１８ａ，　１８ｂを挿し入れ、
管１８ａ，　１８ｂと外金属短管１２の左右端部１９ａ
，　１９ｂの外周を二つ割りの金型２０ａ，　２０ｂに
よって把持する。次いで図６（Ｂ）に示すように、図示
省略するプレス機によって、左右の金型２０ａ，　２０
ｂを接合治具１１の管軸方向（矢印Ｘの方向）に移動す
る。この移動により、内金属短管１５ａ，　１５ｂの管
端１６ａ，　１６ｂは、左右からの押しつけ力と、管１
８ａ，　１８ｂが左右から押し込まれることによる外方
に向く力（矢印Ｙ）と相俟って外方に拡径されながら競
り上がり、と同時に外金属短管１２の中央部１７は、前
記内金属短管１５ａ，　１５ｂの管端１６ａ，　１６ｂ
の競り上がる力と左右からの押しつけ力とによって二つ
折りに形成される。そして上記内金属短管１５ａ，　１
５ｂの管端１６ａ，　１６ｂが競り上がりに伴って溝１
４ａ，１４ｂに挿し入れられた管１８ａ，　１８ｂの端
が拡径され始める。この後、上記左右の金型２０ａ，　
２０ｂの移動は、図６（Ｃ）に示すように、内金属短管
１５ａ，　１５ｂの突出部１３ａ，　１３ｂの先端が少
なくとも当接するまで行う。これにより、外金属短管１
２の中央部１７内には、内金属短管１５ａ，　１５ｂの
管端１６ａ，　１６ｂと突出部１３ａ，　１３ｂがかし
められて収納され、さらにその内部の溝１４ａ，　１４
ｂ内には管１８ａ，　１８ｂの端が拡径された状態でか
しめられて収納されるので、管１８ａ　と管１８ｂ　が
接合治具１１によって気密性良く且つ堅牢に接合される
。
【００３０】尚、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）は、図６
（Ａ）より分かるように上下対称な図となるので、上半
分のみを示した。
【００３１】また、上記実施例では、外金属短管１２の
中央部１７が平滑な例を説明したが、所定Ｒの円弧に膨
出成形されていてもよく、この方が中央部１７の二つ折
りが容易になる。
【００３２】
【発明の効果】上述したように、本発明に係わる金属管
同士の接合治具およびその接合方法によれば、金属管同
士を、従来の溶接あるいはネジによる接合のように金属
管の強度を損なうことなく、且つ気密性良く且つ堅牢に
接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる金属管同士の接合治具の説明図
であって、（Ａ）は断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面
図である。
【図２】本発明に係わる接合治具を用いて金属管同士を
接合する手順を説明するための概要図である。
【図３】本発明に係わる別の実施態様を示す金属管同士
の接合治具の説明図であって、（Ａ）は断面正面図、（
Ｂ）は（Ａ）の側面図である。
【図４】本発明に係わる別の実施態様を示す金属管同士
の接合治具の断面正面図である。
【図５】本発明に係わる別の実施態様を示す金属管同士
の接合治具の説明図であって、（Ａ）は断面正面図、（
Ｂ）は（Ａ）の側面図である。
【図６】本発明に係わる別の実施態様を示す接合治具を
用いて金属管同士を接合する手順を説明するための概要
図である。 １：接合治具　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２：中央部３：肉厚部　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　４，４ａ，　４ｂ：溝５，５
ａ，　５ｂ：内肉厚部　　　　　　　　　　　　　　６
，６ａ，　６ｂ：外肉厚部 ７ａ，　７ｂ：管　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　８ａ，　８ｂ：外肉厚部の端部 ９ａ，　９ｂ：二つ割りの金型　　　　　　　　　　　
　１０：膨出部１１：接合治具　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　１２：外金属短管１３：断面Ｌ
字状の突出部　　　　　　　　　　　　１４，１４ａ，
　１４ｂ：溝１５，１５ａ，　１５ｂ：内金属短管　　
　　　　　　　　１６：管端１７：中央部　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１８ａ，　１８
ｂ：管１９ａ，　１９ｂ：外金属短管の端部　　　　　
　　　２０ａ，　２０ｂ：二つ割りの金型

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　軸方向断面形状が、中央部を挟む左右
    端部の肉厚部に外向きの軸方向に開口する溝が形成され
    、この溝を挟む内外の肉厚部の長さが内肉厚部の方が外
    肉厚部より短く形成される一方、中央部の肉厚が外肉厚
    部の肉厚と同じかまたは薄く形成された金属製短管より
    なることを特徴とする金属管同士の接合治具。
  2. 【請求項２】　　請求項１に記載の金属管同士の接合治
    具において、中央部が外方に膨出した円弧に形成されて
    なることを特徴とする金属管同士の接合治具。
  3. 【請求項３】　　第１請求項または第２請求項に記載の
    金属管同士の接合治具の左右端部の軸方向に開口する溝
    に接合すべき金属管を挿入し、次いで挿入した金属管お
    よび接合治具の外肉厚部の端部を左右別々に金型によっ
    て把持するとともに、接合治具の内肉厚部の端が当接す
    るまで左右金型の少なくともいづれか一方を管軸方向に
    押し込むことを特徴とする金属管同士の接合方法。
  4. 【請求項４】　　一端側の内周面に形成した断面Ｌ字状
    の突出部により他端向きの軸方向に開口する溝が形成さ
    れた内金属短管を、突出部を形成した管端が外金属短管
    の中央部で当接するように対向して外金属短管の両側か
    ら挿入されてなることを特徴とする金属管同士の接合治
    具。
  5. 【請求項５】　　第４請求項に記載の金属管同士の接合
    治具の軸方向に開口する溝に接合すべき金属管を挿入し
    、次いで挿入した金属管および接合治具の管端部を左右
    別々に金型によって把持するとともに、接合治具の断面
    Ｌ字状の突出部の端が当接するまで左右金型の少なくと
    もいづれか一方を管軸方向に押し込むことを特徴とする
    金属管同士の接合方法。
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