JPH0656231B2 - 接続用フランジ付金属管およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、接続用フランジ付金属管およびその製造方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の接続用フランジ付金属管およびその製造
方法としては、次に述べる二つの方法がある。

一つは、第４図に示すように、接続用フランジ20の中央
貫通孔21に内嵌する金属管22を、その金属管22の管端面
23が中央貫通孔21の中途に位置するように設け、中央貫
通孔21の内周面24と管端面23および／または接続用フラ
ンジ20の反接続面側の金属管22の外周面25と中央貫通孔
21の周囲26とを溶接して製造する方法である。

他の一つは、特開昭50-154158号公報に開示されている
ように、接続用フランジの接続面側に、その中央貫通孔
の端部が拡径した凹入段部を同心状に形成すると共にこ
の凹入段部の周壁を遠心方向側に凹入させ、一方、前記
中央貫通孔に丁度内嵌し得る太さの金属管の端部には、
この金属管を拡径変形させてフランジ部を一体に形成さ
せておき、このフランジ部と前記凹入段部とが相対向す
るように前記金属管を前記フランジの中央貫通孔に挿入
し、そして前記金属管のフランジ部を前記凹入段部との
間で圧縮して当該凹入段部内に前記フランジ部を嵌入さ
せると同時にこのフランジ部の周縁部を前記凹入段部の
凹入周壁内に圧入せしめて金属管とフランジとを一体化
して製造する方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術の項に述べた前者の接続用フランジ付金
属管の製造方法は、消耗電極式溶接によるものであるた
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、管および接続用フランジへの熱影響等を考慮した
溶接条件の選定が必要であり、しかも溶接作業そのもの
が煩雑であった。また管および接続用フランジへの熱影
響を考えると、これらを薄いものにして重量軽減を計る
にも限度がある上、このようにして製造された接続用フ
ランジ付金属管は、溶接開始と終わりの部分にピンホー
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っていた。

一方、後者の接続用フランジ付金属管の製造方法は、金
属管のフランジ部を接続用フランジの凹入段部との間で
圧縮して凹入段部内にフランジ部を嵌入させると同時
に、このフランジ部の周縁部を凹入段部の周壁を遠心方
向側に凹入して形成した凹入周壁内に圧入せしめて金属
管とフランジとを一体化するものであるから、前者の溶
接による作業環境や熱影響の問題点は解消されるが、金
属管のフランジ部の周縁部を上下方向からの圧縮力によ
って遠心方向側へ張出し、接続用フランジの凹入段部の
遠心方向側に形成した凹入周壁内へ圧入して充満させる
ことは難しく、金属管の肉厚が薄くなればなおのこと難
しくなり、接続用フランジと金属管とが強固に結合した
接続用フランジ付金属管が安定して得にくい。

そこで、本発明は、叙上の問題点に鑑みて、良好な作業
環境の下で作業ができ、且つ、金属管の肉厚に左右され
ることなく接続用フランジとの結合が強固になされると
同時に、同品質のものが安定して得られる接続用フラン
ジ付金属管の製造方法とその接続用フランジ付金属管と
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の接続用フランジ付
金属管は、中央に貫通孔を有し、且つ接続側面に、中央
貫通孔と同心状に環状溝を形成し、この環状溝と中央貫
通孔との間に環状壁を有する接続用フランジと、この接
続用フランジの中央貫通孔に内嵌して設けられ、且つ端
部に、外周側へ拡径反転された反転部を有する金属管と
で構成されると共に、前記金属管の反転部が前記接続用
フランジの環状溝内の内外周壁に挟持されて成るもので
ある。

また、本発明の接続用フランジ付金属管の製造方法は、
接続用フランジの接続側面に、中央貫通孔と同心状に環
状溝を形成して、この環状溝と中央貫通孔との間に環状
壁を設ける一方、接続用フランジの中央貫通孔に内嵌し
て設けられる金属管の接続用フランジの接続側面側の端
部に、外周側へ拡径反転された反転部を設け、この反転
部を前記接続用フランジの環状溝に圧入すると共に、前
記接続用フランジの環状壁を外方へ押し倒し、環状溝内
の内外周壁が前記反転部を圧接して挟持するものであ
る。

また、前記接続用フランジの環状溝の外周壁がフランジ
の内方に進むにつれて環状溝が狭くなるテーパ状に形成
されていてもよい。

〔作用〕

金属管の端部に設けた反転部を接続用フランジの接続側
面に設けた環状溝内に圧入すると共に、環状溝と中央貫
通孔との間に形成された環状壁を外方へ押し倒し、環状
溝内の内外周壁が前記反転部を圧接して挟持するもので
あるから、金属管の肉厚に左右されることなく、金属管
を接続用フランジに強固に結合することができる。

また、接続用フランジの環状溝の外周壁を、フランジの
内方に進につれて環状溝が狭くなるテーパ状に形成する
ことにより、金属管を接続用フランジにより強固に結合
することができる。

〔実施例〕

以下に、本発明に係わる実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図ａ乃至第１図ｃは、金属管を接続用フランジに内
嵌してから結合させるまでの工程を説明するための断面
説明図である。

図において、１は、中央貫通孔２と、接続側面３に中央
貫通孔２と同心状に形成された環状溝４と、この環状溝
４と中央貫通孔２との間に頂部５が弧状に形成された環
状壁６とを、予め切削加工により設けられた接続用フラ
ンジである。

７は、その端部８に外周９側へ拡径反転された円弧状反
転部10を、プレスによる成形加工により設けられた金属
管である。

そして、これら接続用フランジ１と金属管７とは、次の
要領で結合される。

先ず、第１図ａに示すように、接続用フランジ１の中央
貫通孔２に金属管７を内嵌して設けたものをプレスの下
型Ａに載置すると共に、接続用フランジ１の接続側面３
からの金属管７の突出量を調整し、その位置で、金属管
７の円弧状反転部10を接続用フランジ１の環状溝４に圧
入する際、金属管７が軸方向へ移動しないようにストッ
パ（図示せず。）を掛ける。

次いで、第１図ｂに示すように、金属管７の内径と略等
しい外径の芯金Ｂを中心部に有するプレスの上型Ｃを下
降して、金属管７の円弧状反転部10を接続用フランジ１
の環状溝４に圧入する。この圧入によって、金属管７の
円弧状反転部10の先端部分11は、接続用フランジ１の環
状溝４の底部12との間で圧縮力を受けて、反転および／
または膨出等の複雑な形状に変形して環状溝４内の底部
側に充満する。

この後、第１図ｃに示すように、テーパ角度20度の芯金
Ｄを中心部に有するプレスの上型Ｅを下降して、接続用
フランジ１の環状溝４の入口幅が金属管７の肉厚に等し
くなる位置まで金属管７の内部に圧入する。この圧入に
よって、金属管７の管端部13はテーパ状に押し広げら
れ、同時に接続用フランジ１の環状壁６も外方へ押し倒
されるので、円弧状反転部10が環状溝４内の内外周壁1
4,15の間に圧接され強固に結合される。

尚、上記工程では、圧入工程（第１図ｂ）と圧接工程
（第１図ｃ）とで、プレスの上型を換えて行う例を説明
したが、圧入工程で使用したプレスの上型Ｃの芯金Ｂの
付根部に所定のテーパ形状を設け、圧入後引き続いて圧
接を行ってもよい。

また、接続用フランジ１の中央貫通孔２、環状溝４およ
び環状壁６等の加工は、接続用フランジ１の厚さが薄い
場合は切削加工より鍛造プレス加工による方が生産性が
よい。但し、この鋳造プレス加工による場合は、接続用
フランジ１の中央貫通孔２の周辺の下面が中央貫通孔２
を中心に同心状に盛り上がった形状になる。

また、上記工程により製造された接続用フランジ付金属
管は、接続用フランジ１の環状溝４の外周壁15が中央貫
通孔２の軸心に平行なもの（第２図ａ）より、接続用フ
ランジ１の内方に進むにつれて環状溝４が狭くなるテー
パ状に形成されたもの（第２図ｂ）の方が、テーパによ
って、金属管７が軸方向に抜け難くなり、金属管７を接
続用フランジ１により強固に結合することができる。

またさらに、金属管７として、接続用フランジ１の中央
貫通孔２に内接する部分の長さに当たる位置にフレアー
加工した拡径部16（第３図ａ）あるいは大径管17を縮径
加工した段径部18（第３図ｂ）を有する金属管７を使用
することによって、軸方向の力に対する抗力が向上し、
より強固に結合した接続用フランジ付金属管が得られ
る。

次に、上記工程による方法と従来の技術の項で述べた溶
接による方法とによって、：厚さ2.3mmの接続用フラ
ンジと管外径50.8mm、肉厚1.6mmの金属管との組み合わ
せ、：厚さ6.0mmの接続用フランジと管外径63.5mm、
肉厚2.0mmの金属管との組み合わせによる接続用フラン
ジ付金属管を製造した結果、上記工程による方法では、
どの組み合わせも強固に結合した接続用フランジ付金属
管が得られたが、溶接による方法では、は金属管の肉
厚が薄くて溶接ができなかった。は金属管および接続
用フランジの溶接部周りの強度が健全部の強度より共に
約30％程度低くなり、強度を必要とする配管等の用途に
使用する場合は、金属管の肉厚および／または接続用フ
ランジの厚さを厚くする必要があり、材料費が高く付
く。

〔発明の効果〕

本発明によれば、良好な作業環境の下で作業ができ、且
つ、金属管の肉厚に左右されることなく接続用フランジ
との結合が強固になされる接続用フランジ付金属管が製
造できる他、管および接続用フランジの材料を薄いもの
にして重量軽減が計れ、引いては加工コストを安価な接
続用フランジ付金属管が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ乃至第１図ｃは、本発明に係わる実施例の製造
工程の断面説明図、第２図ａおよび第２図ｂは、本発明
に係わる実施例の接続用フランジと金属管の結合状態
図、第３図ａおよび第３図ｂは、本発明に係わる別の実
施例の接続用フランジと金属管の結合状態図、第４図
は、従来例を示す説明図である。 １……接続用フランジ、２……中央貫通孔 ３……接続側面、４……環状溝 ６……環状壁、７……金属管 10……円弧状反転部、11……先端部分 12……底部、13……管端部 14……内周壁、15……外周壁 16……拡径部、17……大径管 18……段径部 Ａ……プレスの下型、Ｂ，Ｄ……芯金 Ｃ，Ｅ……プレスの上型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−40623（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−31797（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−31798（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央に貫通孔を有し、且つ接続側面に、中
   央貫通孔と同心状に環状溝を形成し、この環状溝と中央
   貫通孔との間に環状壁を有する接続用フランジと、この
   接続用フランジの中央貫通孔に内嵌して設けられ、且つ
   端部に、外周側へ拡径反転された反転部を有する金属管
   とで構成されると共に、前記金属管の反転部が前記接続
   用フランジの環状溝内の内外周壁に挟持されて成ること
   を特徴とする接続用フランジ付金属管。
2. 【請求項２】前記接続用フランジの環状溝の外周壁がフ
   ランジの内方に進むにつれて環状溝が狭くなるテーパ状
   であることを特徴とする第１請求項に記載の接続用フラ
   ンジ付金属管
3. 【請求項３】接続用フランジの接続側面に、中央貫通孔
   の同心状に環状溝を形成して、この環状溝と中央貫通孔
   との間に環状壁を設ける一方、接続用フランジの中央貫
   通孔に内嵌して設けられる金属管の接続用フランジの接
   続側面側の端部に、外周側へ拡径反転された反転部を設
   け、この反転部を前記接続用フランジの環状溝に圧入す
   ると共に、前記接続用フランジの環状壁を外方へ押し倒
   し、環状溝内の内外周壁が前記反転部を圧接して挟持す
   ることを特徴とする接続用フランジ付金属管の製造方
   法。
4. 【請求項４】前記接続用フランジの環状溝の外周壁がフ
   ランジの内方に進むにつれて環状溝が狭くなるテーパ状
   に形成されてなることを特徴とする第３請求項に記載の
   接続用フランジ付金属管の製造方法。