JPH0538536A - 金属管接合装置 - Google Patents

金属管接合装置

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JPH0538536A
JPH0538536A JP19206491A JP19206491A JPH0538536A JP H0538536 A JPH0538536 A JP H0538536A JP 19206491 A JP19206491 A JP 19206491A JP 19206491 A JP19206491 A JP 19206491A JP H0538536 A JPH0538536 A JP H0538536A
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JP
Japan
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pipe
hole forming
pipe joint
die
forming die
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JP19206491A
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Toshiomi Hayashi
俊臣 林
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  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体がコンパクトに構成されるとともに、管
および管継手を強固に把握して軸方向にすえ込み加工
し、管および管継手の中央部をスムースに膨出変形させ
管と管継手とのかしめ継手を形成させることによって気
密性よく且つ堅牢に接続することができる金属管接合装
置を提供する。 【構成】 管継手5の端部外周面5'を拘束する一対の穴
付成形ダイA,Bを相互に近接離間し得るように同一軸
線上に対向配置するとともに、少なくとも一方の穴付成
形ダイA,BまたはAとBを輻方向に分割形成し該穴付
成形ダイを構成するセグメント例えばB1,B2,B3の拡開
機構10と各セグメント間の拡開阻止手段17とを設け、一
対の前記穴付成形ダイの対向する先端面Aa,Baの間に所
定の間隙Cが残る位置まで該穴付成形ダイを押し込むだ
けのストロークSと所定値の押圧力Pを有する押圧手段
を少なくとも一方の穴付成形ダイに取付けてなる金属管
接合装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、同一軸線上に配置さ
れた金属管と金属管(以下、管と称することもある)を
金属製管継手(以下、管継手と称することもある)を介
してかしめ結合するために使用する金属管の接合装置に
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方法として
は、端部外周に雄ねじを施した管を、内周面に雌ねじを
有するソケットの両側からねじ込んで接続するねじ込み
式接合法あるいは管端をソケットの両側からさし込んで
相互に溶接、蝋付けまたは接着することによって接続す
るさし込み式接合法が通常用いられている。
【0003】しかし、これ等の方法では、薄肉の管を接
続することが困難であったり、特殊な技能者を要する方
法が多く、相当な作業時間を必要とする。また、工法に
よっては、耐熱性が不足したり、安定した接合強度が得
られず、発生するガスやヒューム等によって作業環境を
汚染する等の欠点があった。
【0004】本願発明者は、先に、これ等の方法を改良
しようとして、金属管同士の接合用管継手およびその接
合方法の発明をし、特願平 2−164458号および特願平 3
− 28517号として出願した。
【0005】なお、金属管を軸方向に圧縮して管の中央
部をスムースに外方に向けて座屈させ1重バルジ変形
(膨出変形)をさせる手段としては、例えば、1984年 5
月に社団法人日本塑性加工学会発行の「塑性と加工」第
25巻第 280号 418〜 424頁および 419頁第1図(b),
(c)、特開昭63− 26230号公報または特開平 2−104427
号公報に示されているように、素材が内側に座屈するこ
とを防止し、安定した形状の1重バルジ変形をさせるた
めに、円筒状素材の内側に挿入する心金を備えた上下型
の成形ダイスを備えた装置あるいはグリップダイで締め
付けられた材料をアプセッタ用パンチでインプレッショ
ンに充満させるために、グリップ方向に対し直角方向に
押し込むアプセッタが知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これ等の従
来装置では、心金を用いるため成形ダイスの構造が複雑
になるばかりでなく、長い管と管を金属製管継手を介し
て接続する場合には、心金が長くなり、装置の高さが極
めて高くなるために、長い管の接続に利用することは殆
ど不可能である。
【0007】また、アプセッタでは、金属管のバルジ加
工はできるかも知れないが管と管継手とを接続すること
は出来ない。
【0008】本願発明は、従来の装置における以上のよ
うな欠点を改良しようとするもので、その具体的な目的
は、全体がコンパクトに構成されるとともに、管および
管継手のグリップ部を極力変形させることなく強固に把
握し、管および管継手を共に軸方向にすえ込み加工して
管および管継手の中央部をスムースに膨出変形(バルジ
変形)させ管と管継手とのかしめ継手を形成させること
によって気密性よく且つ堅牢に接続することができる金
属管接合装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願発明に係わる金属管接合装置は、接続する金
属管を管継手の両側からさし込みこれ等を軸方向にすえ
込み加工して一体的に接続するものにおいて、前記管継
手の端部外周面を拘束する一対の穴付成形ダイを相互に
近接離間し得るように同一軸線上に対向配置するととも
に、少なくとも一方の穴付成形ダイを輻方向に分割形成
し、該穴付成形ダイを構成する各セグメントの拡開機構
と各セグメント間の拡開阻止手段とを設け一対の前記穴
付成形ダイの対向する先端面の間に所定の間隙が残る位
置まで該穴付成形ダイを押し込むだけのストロークと所
定値の押圧力を有する押圧手段を少なくとも一方の穴付
成形ダイに取付けてなるものである。
【0010】さらに、上記構成において、管継手の端部
外周面を拘束する穴付成形ダイと管の外周面を把握する
グリップダイとを一体的に構成するとともに、該グリッ
プダイの内周面に摩擦係合手段を設けてなるものであっ
てもよい。
【0011】また、本願明細書中に記載したいま一つの
発明である金属管接合装置は、フレア部を備え管端部の
拡径した管を管継手にさし込んで接続するものにおい
て、管の外周面を把握する面と前記フレア部に当接する
面とを備えたグリップダイを少なくとも一方の穴付成形
ダイと一体的に形成してなるものである。
【0012】
【作用】本願発明装置は、先に出願した特願平 2−1644
58号および特願平 3− 28517号明細書中に明示し、詳細
に説明したような、ほぼ円筒状に形成された金属製短管
の中央部内周面に特殊な形状の肉厚部その他の補強部材
を付設した独特の管継手5を用い、接続する金属管Paお
よびPbをこのような管継手5の両側からさし込んだ状態
で、本願発明装置内にセットし、同一軸線上に配置され
た、対向する別々の穴付成形ダイA,Bによって、前記
管継手5の端部外周面5'を拘束するとともに、少なくと
も前記ダイA,Bの一方を、軸方向に押し込むことによ
って、前記金属管PaおよびPbの端部Pa' およびPb' と管
継手5の中央部5cとを、軸方向にすえ込み加工し、前記
管Pa,Pbと管継手5(以下、被加工素材ということもあ
る)とを、かしめ結合させて、一体的に接続するもので
ある。
【0013】また、本願発明装置は、「請求項1」に記
載したように、少なくとも一方の穴付成形ダイA,Bま
たはAとBが、輻方向に分割形成されているため、上述
のように、被加工素材が、本願発明装置内にセットされ
た状態で、少なくとも前記ダイA,Bの一方すなわち
A,BまたはAとBを軸方向に押し込むと、前記ダイを
構成するセグメント例えばB1,B2およびB3の間隙Dが開
くと考えられるかもしれないが、本願発明装置において
は、前記の各セグメントB1,B2およびB3の間隙Dが、開
くことを防止するための拡開阻止手段17が設けられてお
り、油圧シリンダ10の押圧力も働いているため、少なく
とも前記ダイA,Bの一方すなわちA,BまたはAとB
が軸方向に押し込まれた場合にも、例えば、Bにおける
前記の各セグメントB1,B2およびB3の間隙Dは、開くこ
とがなく、ダイBの内周面Bbは、当初の寸法のまま、円
筒形を保っている。
【0014】
【実施例】以下、本願発明の実施例を図面により説明す
る。
【0015】(実施例1)図1は、本願発明に係わる金
属管接合装置の説明図であって、(a)は側断面図、
(b)はX−Xから見た正面図である。
【0016】図において、1は基台、2と3は基台1上
に配設された固定台と可動ダイ機構をそれぞれ示す。
【0017】固定台2は、基台1上に固設されており、
第1穴付成形ダイAを装脱可能に収容する穴4が形成さ
れている。第1穴付成形ダイAは、接続する金属管Paと
金属製管継手5の一端部を収容し得る大きさの有底穴6
を有し、金属製管継手5の端面と当接する穴付に形成さ
れている。
【0018】可動ダイ機構3は、基台1上にキャスタ7
により移動可能に設けられ且つ金属製管継手5(又は金
属管Pa, Pb)の軸芯を囲繞するように形成された略6角
筒状のスライド8と、このスライド8の6角筒の一つ置
きの短辺部内面にブラケット9を介して揺動自在に設け
られた油圧シリンダ10と、この油圧シリンダ10のロッド
11の先端にブラケット12とからなる拡開機構およびこの
拡開機構を介して設けられ且つ外周面の後部が小径とな
るテーパーに形成された三つ割りのセグメントB1,B2
B3を備えた第2穴付成形ダイBとを含んで構成されると
ともに、この第2穴付成形ダイBの後方の基台1に形成
された突出部13に、金属製管継手5の軸芯と同芯状に配
置された中空ラム14を有する油圧シリンダ部15からなる
押圧手段を固設し、この中空ラム14の先端部外周に空気
バネ室16を形成し、この空気バネ室16内に後部を支持さ
れ且つ前部の内面が前記第2穴付成形ダイBの外周面に
係脱し得るテーパーリング17を設け第2穴付成形ダイB
の拡開阻止手段として構成されている。
【0019】そして、油圧シリンダ部15は、固定台2の
第1穴付成形ダイAと可動ダイ機構3の第2穴付成形ダ
イBの間に金属製管継手5が装着し得るとともに、金属
管Pa, Pbを接合し得る加圧ストロークが得られる程度の
ストロークSを有するものであればよい。
【0020】また、第2穴付成形ダイBの内面は、前記
第1穴付成形ダイA同様に、金属製管継手5の端面と当
接する穴付に形成されている。
【0021】上記構成の装置を使用しての金属管同士の
接合は、図2の(a)乃至(c)に概要図で示す手順に
よって行われる。
【0022】先ず、図2(a)に示すように、第1穴付
成形ダイAの穴6内に金属管Paの一端を金属製管継手5
の溝5aに挿し入れて装入する一方、第2穴付成形ダイB
の後方より金属管Pbを装入し、その管端部を金属製管継
手5の溝5bにに挿し入れる。この後油圧シリンダ10を作
動して第2穴付成形ダイBを締め、管Pbの外周と管継手
5の端部18b の外周を把持するとともに、油圧シリンダ
部15を押圧側に作動させ、拡開阻止用テーパーリング17
を第2穴付成形ダイBの外周面に係合させる。
【0023】次いで、図2(b)に示すように、さらに
油圧シリンダ部15を押圧側に作動させ、可動ダイ機構3
を固定台2の側へ押付ける。この押付けにより、拘束さ
れた管継手5の端部外周面5'は第2穴付成形ダイBの内
面によって殆ど変形しないが、管継手5の中央部5cは、
1重バルジ変形をしながら溝5a, 5bを伴って膨出し、こ
の膨出によって溝5a, 5bに差し込まれた管Pa, Pbの端P
a' およびPb' が溝5a,5bの変形に伴って拡径され始め、
管PaおよびPbが軸方向に押し込まれることによって発生
する外向きの分力と相まって前記管継手5の中央部5cと
一体的にバルジ変形をする。さらに所定の間隙Cまで押
付けることにより管Pa, Pbの端は拡径された状態で溝5
a, 5b内にかしめられ、管Paと管Pbが管継手5によって
気密性良く且つ堅牢に接合される。
【0024】この後、図2(c)に示すように、油圧シ
リンダ部15を開放側に作動させ、可動ダイ機構3を、固
定台2より後退させるとともに拡開阻止手段としてのテ
ーパーリング17が第2穴付成形ダイBの外周面より外れ
る位置まで後退させる。この後、各セグメントB1,B2
B3の拡開機構である油圧シリンダ10を作動して第2穴付
成形ダイBを開放し、管継手5によって接合された管P
a, Pbを軸方向に取り出す。
【0025】(実施例2)図3は、本願発明に係わる他
の実施例の金属管接合装置の説明図であって、(a)は
側断面図、(b)はY−Yから見た正面図である。
【0026】図において、21は基台、22と23は基台21上
に配設された固定側ダイ機構と可動側ダイ機構をそれぞ
れ示す。
【0027】固定側ダイ機構22は、基台21上に固設され
た金属製管継手5(又は金属管Pa,Pb)の軸芯を囲繞す
るように形成された固定側支持台24と、この固定側支持
台24の内面に装着され且つ上部のみが下内面との間に設
けられた油圧シリンダ25によって開閉自在とされた二つ
割りのホルダー26からなる拡開機構兼拡開阻止手段と、
このホルダー26の上下内面に形成されたあり溝27に、外
面に形成された鳩尾状突起部28を嵌合させて装着した2
個のセグメントを備えた第1穴付成形ダイAとを含んで
構成されている。
【0028】可動側ダイ機構23は、基台1上にキャスタ
29により移動可能に設けられた金属製管継手5(又は金
属管Pa, Pb)の軸芯を囲繞するように形成されたスライ
ド30と、このスライド30の上下内面にブラケット31を介
して揺動自在に設けられた油圧シリンダ32と、この油圧
シリンダ32のロッド33の先端にブラケット34を介して設
けられた二つ割りのホルダー35(拡開機構兼拡開阻止手
段)と、このホルダー35の中央内面に形成されたあり溝
36に、外面に形成された鳩尾状突起部37を嵌合させて装
着した2個のセグメントからなる第2穴付成形ダイBと
を含んで構成されるとともに、ホルダー35の後方の基台
21に形成された突出部38に機台39を介して上下に図示省
略した同期手段を有する油圧シリンダ40を設け、この油
圧シリンダ40の同期的に進退するロッド41の先端を前記
ホルダー35の背面に係合して構成された押圧手段を備え
ている。
【0029】そして、油圧シリンダ40は、固定側ダイ機
構22の第1穴付成形ダイAと可動側ダイ機構23の第2穴
付成形ダイBの間に金属製管継手5が装着し得るととも
に、金属管Pa, Pbを接合し得る加圧ストロークが得られ
る程度のストロークSを有するものであればよい。
【0030】また、第1穴付成形ダイAと第2穴付成形
ダイBの内面は、金属製管継手5の端面と当接する穴付
に形成されている。即ち、接合金属管Pa, Pbの外周面を
把持する部位42と金属製管継手5の端面と当接する部位
43が形成されている。
【0031】上記構成の装置を使用しての金属管同士の
接合は、前記実施例1で説明した図2の(a)乃至
(c)に概要図で示す手順と略同様の要領で行われ、実
施例1の場合と同様に、所定の間隙Cまで押付けること
により管Pa,Pbの端Pa', Pb'は拡径された状態で金属製
管継手5の溝5a, 5b内にかしめられ、管Paと管Pbが管継
手5によって気密性良く且つ堅牢に接合される。
【0032】なお、上記実施例2では、一方のダイ機構
22を固定とした例を説明したが、本願発明はこの例に限
定されるものではなく、例えば、ダイ機構22側を可動側
ダイ機構23側と同構成の可動構造としてもよい。
【0033】また、スライド30の移動にキャスタ29を使
用した例を説明したが、スライド30の下面に車輪を設け
且つ基台21にレールを設けて軌道上を移動するようにし
てもよく、また本願発明装置を通常のC形フレームプレ
ス内に組み込みスライド30を通常のギブを介してもよ
い。
【0034】また、第1穴付成形ダイAと第2穴付成形
ダイBの2個のセグメントあるいは3個のセグメント
B1,B2,B3間の間隙は、管Pa, Pbを変形しない程度の隙
間Dが形成されているが、管Pa, Pbを把持する表面は、
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、これにより、より強固にしかも管を変形することな
く把持することができる。
【0035】また、スライド8,30を角筒状に形成し管
PaやPbを軸方向に装入、取出しする例を説明したが、管
PaやPbを側方から装入、取出しし得るように前側が開口
されたスライド構造であってもよい。
【0036】また、上記実施例においては、管Pa,Pbと
して全体が同一寸法の例を説明したが、例えば図4に示
すように、接合側管端部がフレア加工によって拡径部44
を備える管Pa,Pbを使用することができる。この場合、
穴付成形ダイA,Bとしては、その内面に、金属製管継
手5の端面と当接する部位45に加えて、管Pa,Pbのフレ
ア部46を把持するテーパ部47を備える穴付成形ダイA,
Bを使用する。このような構成に従えば、管Pa,Pbと金
属製管継手5を軸方向に押し込む際、穴付成形ダイA,
Bの部位45で金属製管継手5の端面を押すと同時に、テ
ーパ部47で管Pa,Pbのフレア部46を強固に把持して押せ
るので、管Pa,Pbを金属製管継手5と共に確実に押すこ
とができ、上記実施例1および2の場合と同様に、所定
の間隙Cまで押付けることにより管Pa, Pbの端は拡径さ
れた状態で金属製管継手5の溝5a, 5b内にかしめられ、
管Paと管Pbが管継手5によって気密性良く且つ堅牢に接
合される。
【0037】
【発明の効果】上述したように、本願発明に係わる金属
管接合装置は、全体がコンパクトに構成され、このよう
なコンパクトな装置であるにもかかわらず、管および管
継手の把持部を極力変形させることなく且つ管と管継手
とがスリップすることなく強固に把持し、管および管継
手を共に同一軸線上で押圧して管継手の中央部をスムー
スに膨出変形させ、管同士を管継手によって気密性良く
且つ堅牢に接合しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係わる金属管接合装置の説明図であ
って、(a)は側断面図、(b)はX−Xから見た正面
図である。
【図2】本願発明の係わる金属管同士の接合装置を用い
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】本願発明に係わる他の実施例の金属管接合装置
の説明図であって、(a)は側断面図、(b)はY−Y
から見た正面図である。
【図4】本願発明に係わる他の実施例の金属管接合装置
による接合前の状態説明図である。
【符号の説明】
1,21:基台 2:固定台 3:可動ダイ機構 4:穴 5:金属製管継手 6:有底穴 7:キャスタ 8:スライド 9,12:ブラケット 10:油圧シリンダ 11:ロッド 13:突出部 14:中空ラム 15:油圧シリンダ
部 16:空気バネ室 17:拡開阻止用テ
ーパーリング 22:固定側ダイ機構 23:可動側ダイ機
構 24:固定側支持台 25,32:油圧シリ
ンダ 26,35:ホルダー 27,36:あり溝 28,37:鳩尾状突起部 29:キャスタ 30:スライド 31,34:ブラケッ
ト 33:ロッド 38:突出部 39:機台 40:油圧シリンダ 41:ロッド 42:接合金属管の外周面を把持する部位 43,45:金属製管継手の端面と当接する部位 44:拡径部 46:フレア部 47:テーパ部 A:第1穴付成形ダイ B:第2穴付成形
ダイ B1,B2,B3:ダイのセグメント C:間隙 D:セグメント間の間隙 Pa,Pb:金属管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接続する金属管を管継手の両側からさし
    込みこれ等を軸方向にすえ込み加工して一体的に接続す
    るものにおいて、前記管継手の端部外周面を拘束する一
    対の穴付成形ダイを相互に近接離間し得るように同一軸
    線上に対向配置するとともに、少なくとも一方の穴付成
    形ダイを輻方向に分割形成し、該穴付成形ダイを構成す
    る各セグメントの拡開機構と各セグメント間の拡開阻止
    手段とを設け一対の前記穴付成形ダイの対向する先端面
    の間に所定の間隙が残る位置まで該穴付成形ダイを押し
    込むだけのストロークと所定値の押圧力を有する押圧手
    段を少なくとも一方の穴付成形ダイに取付けてなること
    を特徴とする金属管接合装置。
  2. 【請求項2】 管継手の端部外周面を拘束する穴付成形
    ダイと管の外周面を把握するグリップダイとを一体的に
    構成するとともに、該グリップダイの内周面に摩擦係合
    手段を設けてなる請求項1記載の金属管接合装置。
  3. 【請求項3】 フレア部を備え管端部の拡径した管を管
    継手にさし込んで接続するものにおいて、管の外周面を
    把握する面と前記フレア部に当接する面とを備えたグリ
    ップダイを少なくとも一方の穴付成形ダイと一体的に形
    成してなることを特徴とする金属管接合装置。
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