JPH09178069A - 金属管と継手の接合体および接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属管とフランジなどの継手との接続を迅速
かつ低コストで行なうことができるとともに、耐久性お
よび信頼性に優れた金属管と継手の接合体を提供する。 【解決手段】 金属管１の外径より若干大きい円筒状の
管接続孔５を有し、該管接続孔５に軸方向の溝７を設け
た継手２に前記金属管１を接続させてなる金属管と継手
の接合体であって、前記金属管１の外周の一部に該金属
管１の内面９から前記溝７に噛み合う凸部８が形成され
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属管と継手の接合
体および接合方法に関する。さらに詳しくは、産業用機
器、自動車または家電製品などに使用される気体や液体
を輸送させるための金属管の配管の接続、前記産業用機
器などに使用されるケーブルまたはワイヤなどの外装管
体の接続、および機器構成体（パイプ状レバーアームの
端面固定など）としての金属管の接続などに用いられる
金属管と継手の接合体および接合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の金属管の接合方法としては、熔接
法または機械的な固定方法、たとえば圧入法や拡管法が
ある。

【０００３】前記熔接法は、金属管の端部にフランジな
どの継手をろう付または熔接によって一体に接合する方
法である。一方、前記圧入法は、特開昭５９−１７５６
９１号公報に示されるように、管接合孔の内面に複数の
突条または溝を設けた継手に金属管を圧入して接合する
方法である。また前記拡管法は、特開昭６３−５７９８
８号公報または特開平３−２２９０９５号公報などに示
されているように、管接合孔の内面に複数の突条または
溝を設けた継手に金属管を挿入し拡管して接合する方法
であり、たとえば前記特開昭６３−５７９８８号公報で
は、図１２に示すように、金属管５０の端部の外径より
若干大きい孔５１をフランジ５２に形成し、この孔５１
内面に軸方向に沿った溝５３を設け、前記端部を前記孔
５１に挿入し、金属管５０の内径よりわずかに大きい直
径を有する成形コアを金属管５０の開口端から圧入して
金属管５０の端部を拡開させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記熔
接法のばあい、ろう付または熔接に時間を要するととも
に、その熱で金属管が軟化し、これを元の硬度に戻すた
めに焼入れ、焼戻しなどの面倒な熱処理が必要であり、
また接合時にフラックスを使用するため防錆処理を要し
完全な洗浄と耐食処理を施す必要があるという問題があ
る。

【０００５】また、前記機械的な固定方法である圧入法
のばあい、固着力を上げるために圧入代を大きくしても
圧入時に余肉が削れてはみ出してしまい固着力の上昇が
あまり望めない上に、削れた余肉部分がカエリになると
いう問題がある。

【０００６】さらに、前記機械的な固定方法である拡管
法のばあい、金属管を円周方向に拡管することにより金
属管の余肉を継手に設けた接合孔の溝に押し込むだけで
あり、管内径面５０ａは平滑であるため、両者を深く噛
み合わせることができず強固な固着力がえられない。ま
た、固着力を上げるために拡管率を上げれば、成形コア
（拡管ポンチ）が金属管に焼き付いて抜けなくなるた
め、複数回に分けて拡管する必要があり生産性がわるく
なるとともに、拡管率を上げていくと継手の薄肉部に変
形が生じるという問題がある。

【０００７】本発明は、叙上の事情に鑑み、金属管とフ
ランジなどの継手との接続を迅速かつ低コストで行なう
ことができるとともに、耐久性および信頼性に優れた金
属管と継手の接合体および接合方法を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明における接合体
は、金属管の外径より若干大きい円筒状の管接続孔を有
し、該管接続孔に軸方向の溝を設けた継手に前記金属管
を接続させてなる金属管と継手の接合体であって、前記
金属管の外周の一部に該金属管の内面から前記溝に噛み
合う凸部が形成されてなることを特徴としている。

【０００９】また本発明における接合方法は、金属管の
外径より若干大きい円筒状の管接続孔を有し、該管接続
孔に軸方向の溝を設けた継手に前記金属管を接続させる
ための金属管と継手の接合方法であって、前記金属管と
継手を互いに挿入したのち、外周に突起を有する成形プ
ラグを前記金属管の開口部から圧入し、金属管の外周の
一部を前記溝内に噛み合う凸部に成形すると同時に、金
属管と継手を接合固定することを特徴としている。

【００１０】さらに本発明における接合方法は、金属管
の外径より若干大きい円筒状の管接続孔を有し、該管接
続孔に軸方向の溝を設けた継手に前記金属管を接続させ
るための金属管と継手の接合方法であって、前記金属管
の外周の一部を前記溝内に噛み合う凸部に成形したの
ち、当該金属管の凸部と前記溝を圧入することにより金
属管と継手を接合固定することを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の金属管と継手の接合体および接合方法を説明する。

【００１２】図１は本発明の金属管と継手の接合体の一
実施例を示す断面図、図２は図１における接合体のＡ−
Ａ断面図、図３〜８は図１における接合体の接合方法を
示す説明図、図９は図１における接合体の他の実施例を
示す断面図、図１０は図９における接合体のＣ−Ｃ断面
図、図１１は本発明の接合方法の他の実施例を説明する
断面図である。

【００１３】図１〜２に示すように、接合体は、金属管
１と継手２とから構成されている。金属管１は長尺管か
ら所定の長さに切断したものであり、産業用機器などに
おける配管に合わせてストレート管または曲り管にされ
ている。金属管１としては、鋼管、ステンレス鋼管、銅
管、アルミニウム合金管などを用いることができる。前
記継手２は、ネジ部３とナット部４とからなり、前記金
属管１の外径より若干大きい円筒状の管接続孔５を有し
ている。また該管接続孔５の小径孔６ａには、軸方向に
コ字状の溝７が設けられている。そしてこの管接続孔５
に前記金属管１が拡管または圧入により緊密に接合され
ている。この金属管１と継手２の接合構造は、金属管１
の大径部１ａが管接続孔５の大径孔６ｂに係止し、そし
て金属管１の外周の一部に形成される逆Ｕ字状の凸部８
が当該金属管１の内面９から前記溝７内に深く噛み合う
ようにされている。なお本実施例では、前記溝の形状
が、コ字状にされているが、本発明においては、これに
限定されるものではなく、たとえばＶ字状などにするこ
とができる。また前記継手２に代えて、図９〜１０に示
すようなひょうたん形状の孔付フランジを用いることも
できる。

【００１４】前記凸部８と溝７の接続部Ｃの寸法は、金
属管１の寸法または材質などに応じて適宜選定すること
ができるが、たとえば図２に示すように、金属管１の寸
法（肉厚×内径×外径）をｔ×ＩＤ×ＯＤとしたばあ
い、凸部８の窪み高さｈを、０．３ｔ〜１．５ｔに、窪
み幅Ｗ１を、ｔ〜３ｔにするとともに、溝７の幅Ｗ２
を、Ｗ１×ＯＤ／ＩＤ〜（Ｗ１＋２ｔ）に、高さＷ３
を、Ｗ３≒ｈ（≒０．３ｔ〜１．５ｔ）にするのが望ま
しい。なお本実施例では、接続部Ｃは１つにしている
が、本発明においては、１つに限定されるものではな
く、等間隔または不等間隔の位置に複数設けることもで
きる。

【００１５】つぎに本発明の接合方法を説明する。まず
図３〜４に示すように、金属管１を分割チャック１０で
把持したのち、予め管接続孔５の小径孔６ａに溝７が形
成されている継手２を前記金属管１に挿入し、ついで継
手２をその溝７が図中の上部に来るように６角孔付合せ
部材１１により位置合わせを行なう。つぎにその先端外
周部上をスライドすることができるカップ状の押圧部材
１２を有する拡管成形プラグ（第１成形プラグ）１３を
金属管１に向けて配置する。そして金属管１の端部を拡
径して前記管接続孔５に係止させるために、第１成形プ
ラグ１３を前進させて押圧部材１２を継手２の端面に押
さえ付ける（図５参照）。ついで図５に示すように、第
１成形プラグ１３を金属管１の開口部１４から圧入し、
相手部品と嵌合させるための大径部１ａを継手２の管接
続孔５に成形する。なお、１５は第１成形プラグ１３に
外挿されたばねであって、継手２をチャック１０に押さ
えつけるための押圧部材１２を第１成形プラグ１３の復
帰後に元の位置（図３）に復帰させるために設けられて
いる。そして前記成形ののち、保持部材１３を解除する
（図６参照）。引き続き、金属管１を分割チャック１０
で把持したままで、図７に示すように、外周に突起１６
を有するとともに、金属管１の内径ＩＤよりわずかに大
きい直径をした凸部成形プラグ（第２成形プラグ）１７
を、突起１６と前記継手２の溝７との位置合わせを行な
ったのち、金属管１の開口部１４から圧入し、図２およ
び図８に示すように、金属管１の外周の一部を前記溝７
内に噛み合う凸部８に成形すると同時に、金属管１と継
手２を接合固定する。

【００１６】つぎに本発明の接合方法の他の実施例を説
明する。図３〜８に示される接合方法が、金属管の外周
の一部に凸部をプレス成形すると同時に、この凸部と継
手の管接続孔に設けた溝とを噛み合わせて金属管と継手
を接合固定するのに対し、本実施例は、金属管の外周の
一部を前記溝内に噛み合う凸部に成形したのち、当該金
属管の凸部と前記溝を圧入することにより金属管と継手
を接合固定するようにした点で異なる。すなわち、図１
１に示すように、金属管２１には、その外周の一部に予
め凸部２２が成形されており、該金属管２１に継手であ
る孔付きフランジ２３が、前記凸部２２と溝２４とを位
置合わせしたのち、圧入により一体に接合固定されてい
る。なお、金属管２１の接合部分の成形外形寸法は、フ
ランジ２３に設けた管接続孔２５および溝２４の寸法よ
り若干大きくし、金属管２１とフランジ２３とのあいだ
に圧縮応力が発生するようにしておく。本実施例の接合
方法は、前記金属管２１の端部に、Ｏリングを装着する
ための小径部２６が形成され、成形プラグが挿入できな
いばあいにとくに有効である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明における接
合体では、拡管または圧入により、金属管の凸部が継手
の管接続孔の溝に深く噛み合わされているので、金属管
と継手の相対回転が阻止され強固に固定される。

【００１８】また本発明における接合方法では、接合が
短時間にでき、熱影響をまったく受けることがないの
で、加工後の熱処理や表面処理が不要になるのでコスト
的に安く、ろう付などによる継ぎ目がないので信頼性が
高い。さらに１パンチで金属管に成形される凸部を継手
の溝に深く押し込むことができ、しかも継手に変形を生
ぜずに強固に固定できる。また圧入するばあいも金属管
に設けた凸部と継手に設けた管接続孔の溝を噛み合わせ
るので、少しの圧入代で強固に固定でき、余肉が削れて
カエリが発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属管と継手の接合体の一実施例を示
す断面図である。

【図２】図１における接合体のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の接合体の接合方法における金属管と継手
の位置合わせを示す説明図である。

【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。

【図５】図３における金属管の拡管成形を示す説明図で
ある。

【図６】図５における拡管成形の完了を示す説明図であ
る。

【図７】継手と第２成形プラグの位置合わせを示す説明
図である。

【図８】凸部成形を示す説明図である。

【図９】図１における接合体の他の実施例を示す断面図
である。

【図１０】図９における接合体のＣ−Ｃ断面図である。

【図１１】本発明の接合方法の他の実施例を説明する断
面図である。

【図１２】従来の接合方法の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１、２１ 金属管 ２、２３ 継手 ５、２５ 管接続孔 ７、２４ 溝 ８、２２ 凸部 ９ 内面 １２ 拡管成形プラグ（第１成形プラグ） １７ 凸部成形プラグ（第２成形プラグ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属管の外径より若干大きい円筒状の管
   接続孔を有し、該管接続孔に軸方向の溝を設けた継手に
   前記金属管を接続させてなる金属管と継手の接合体であ
   って、前記金属管の外周の一部に該金属管の内面から前
   記溝に噛み合う凸部が形成されてなることを特徴とする
   金属管と継手の接合体。
2. 【請求項２】 金属管の外径より若干大きい円筒状の管
   接続孔を有し、該管接続孔に軸方向の溝を設けた継手に
   前記金属管を接続させるための金属管と継手の接合方法
   であって、前記金属管と継手を互いに挿入したのち、外
   周に突起を有する成形プラグを前記金属管の開口部から
   圧入し、金属管の外周の一部を前記溝内に噛み合う凸部
   に成形すると同時に、金属管と継手を接合固定すること
   を特徴とする金属管と継手の接合方法。
3. 【請求項３】 金属管の外径より若干大きい円筒状の管
   接続孔を有し、該管接続孔に軸方向の溝を設けた継手に
   前記金属管を接続させるための金属管と継手の接合方法
   であって、前記金属管の外周の一部を前記溝内に噛み合
   う凸部に成形したのち、当該金属管の凸部と前記溝を圧
   入することにより金属管と継手を接合固定することを特
   徴とする金属管と継手の接合方法。