JPH0989173A - 管継手およびその製造方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、管体の接続に使用される管継手お
よびその製造方法と装置に関し、接続される管体の相対
変位角度を従来より大幅に増大することを目的とする。 【解決手段】 筒状の継手本体２１の両端に、前記継手
本体２１より小径の筒状の接続部２５を形成してなる管
継手において、前記継手本体２１の両端部を内側に向け
て円弧状に折曲し外側円弧部２７を形成するとともに、
前記両接続部２５の前記継手本体２１側の端部を外側に
向けて円弧状に折曲し内側円弧部２９を形成し、前記外
側円弧部２７と内側円弧部２９とを接続して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管体の接続に使用
される管継手およびその製造方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、自動車の排気系では、排
気管に過度の曲げ応力が作用するのを防止するために、
排気管をスフェリカルジョイントあるいはフレキシブル
パイプ等の管継手により接続し、曲げ応力を吸収するこ
とが行われている。図７は、実開昭５７−５９２８７号
公報に開示されるこの種の管継手を示すもので、この管
継手では、第１の排気管１１の端部に支持フランジ１３
が溶接により固定されている。

【０００３】支持フランジ１３の開口側には、可撓性フ
ランジ１５が溶接され、この可撓性フランジ１５に、第
２の排気管１７が溶接により固定されている。このよう
な管継手では、可撓性フランジ１５に第２の排気管１７
を連結したので、曲げ応力が作用すると、可撓性フラン
ジ１５が変形し、第１の排気管１１と第２の排気管１７
とが角度θ変位し、曲げ応力が吸収される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の管継手では、第２の排気管１７のみが可撓性
フランジ１５に支持されているため、第１の排気管１１
と第２の排気管１７との相対変位角度θを必ずしも充分
に得ることができないという問題があった。本発明は、
かかる従来の問題を解決するためになされたもので、接
続される管体の相対変位角度を従来より大幅に増大する
ことができる管継手およびその製造方法と装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の管継手は、筒
状の継手本体の両端に、前記継手本体より小径の筒状の
接続部を形成してなる管継手において、前記継手本体の
両端部を内側に向けて円弧状に折曲し外側円弧部を形成
するとともに、前記両接続部の前記継手本体側の端部を
外側に向けて円弧状に折曲し内側円弧部を形成し、前記
外側円弧部と内側円弧部とを連続的に変形してなること
を特徴とする。

【０００６】請求項２の管継手製造方法は、請求項１記
載の管継手を製造する管継手製造方法において、軸線に
沿って分割されている一対の半割り金型からなる成形金
型を開放状態に維持するとともに、この成形金型内に所
定間隔を置いて対向配置される一対の芯金を載置し、こ
の芯金の対向端面に形成される凹部に金属製のパイプの
両端を嵌挿した後、前記成形金型を閉止し、前記芯金を
対向する方向に移動しながら前記パイプ内に高圧の液体
を供給し、前記パイプの両端部の間を成形金型の内面に
当接するまで膨出させ、さらに、前記芯金を対向する方
向に移動しながら前記パイプ内に高圧の液体を供給し、
前記芯金の前記凹部と外周との間の対向端面に形成され
る円弧部と前記成形金型の内面により前記内側円弧部お
よび外側円弧部を形成し、次いで、前記液体を排出する
とともに、前記成形金型を開放し、前記芯金を後退して
管継手を取り出すことを特徴とする。

【０００７】請求項３の管継手製造装置は、請求項１記
載の管継手を製造する管継手製造装置において、半割り
筒状の一対の半割り金型を開閉自在に対向配置してなる
成形金型と、前記一対の半割り金型の間に間隔を置いて
対向配置されるとともに、対向端面に凹部が形成され、
前記凹部と外周との間の対向端面が円弧状に形成される
一対の芯金と、前記芯金を前記成形金型の軸長方向に沿
って移動する駆動手段と、前記芯金の凹部に高圧の液体
を供給する液体供給手段とを有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１の管継手では、筒状の継手本体の両端
に、それぞれ外側円弧部と内側円弧部とを介して接続部
が形成される。そして、接続部に接続される管体に曲げ
応力が作用すると、内側円弧部および外側円弧部が変形
し、曲げ応力が吸収される。

【０００９】請求項２の管継手製造方法では、パイプの
両端部の間を成形金型の内面に当接するまで膨出させ膨
出部を形成した後に、さらに、芯金を対向する方向に移
動しながらパイプ内に高圧の液体を供給すると、芯金の
凹部と外周との間の対向端面に形成される円弧部により
内側円弧部が形成される。また、同時に、芯金の外周と
成形金型の内面との間に前記膨出部が膨出し、外側円弧
部が形成される。

【００１０】請求項３の管継手製造装置では、一対の半
割り金型を開いた状態で、所定間隔を置いて対向配置さ
れる一対の芯金の凹部にパイプの両端部が嵌挿され、嵌
挿後に一対の半割り金型が閉じられる。次ぎに、駆動手
段により一対の芯金を対向する方向に移動しながら、液
体供給手段によりパイプ内に高圧の液体が供給され、パ
イプの両端部の間が成形金型の内面に当接するまで膨出
され膨出部が形成される。

【００１１】この後、さらに、駆動手段により芯金を対
向する方向に移動しながら、液体供給手段によりパイプ
内に高圧の液体が供給され、芯金の凹部と外周との間の
対向端面に形成される円弧部により内側円弧部が形成さ
れる。そして、この時同時に、芯金の外周と成形金型の
内面との間に膨出部がさらに膨出し外側円弧部が形成さ
れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。図１は本発明の管継手の一
実施形態を示しており、この管継手は、ステンレス等の
金属からなり、肉厚を、例えば、０．２〜０．６mm程度
の薄肉とされている。

【００１３】図において符号２１は、円筒状の継手本体
を示している。この継手本体２１の両端には、接続すべ
き排気管等の管体２３が嵌挿される円筒状の接続部２５
が形成されている。この接続部２５は、継手本体２１よ
り小径とされている。継手本体２１の両端部は、内側に
向けて円弧状に折曲され外側円弧部２７が形成されてい
る。

【００１４】また、両接続部２５の継手本体２１側の端
部が、外側に向けて円弧状に折曲され内側円弧部２９が
形成されている。そして、外側円弧部２７と内側円弧部
２９とが一体に接続されている。図２は、上述した管継
手を製造するための管継手製造装置を示している。この
装置は、成形金型３１を有しており、成形金型３１は、
軸線に沿って分割されている半割り円筒状の一対の半割
り金型３３を開閉自在に対向配置して構成されている。

【００１５】半割り金型３３の内面の中央には、半円状
の成形部３３ａが形成されている。そして成形部３３ａ
の両側に、成形部３３ａより小径の半円状の案内部３３
ｂが形成されている。一対の半割り金型３３の対向する
成形部３３ａの間には、間隔を置いて円柱状の芯金３５
が対向配置されている。

【００１６】芯金３５の対向端面には、パイプ３６の端
部が嵌挿される円柱状の凹部３５ａが形成されている。
そして、芯金３５の凹部３５ａと外周との間の対向端面
が半円円弧状に形成され円弧部３５ｂとされている。成
形金型３１の両側には、芯金３５を成形金型３１の軸長
方向に沿って移動する駆動手段である油圧シリンダ３７
が配置されている。

【００１７】油圧シリンダ３７のピストンロッド３９の
先端には、芯金３５が連結されている。また、この装置
では、芯金３５の凹部３５ａに、油，水等の高圧の液体
を供給する液体供給手段４１が配置されている。この実
施形態では、液体供給手段４１は、油圧シリンダ３７の
ピストンロッド３９の軸長方向に沿って貫通穴３９ａを
形成してなり、貫通穴３９ａの芯金３５と反対側の端部
に、高圧ポンプ４３の供給配管４５が接続されている。

【００１８】また、芯金３５の軸長方向には、凹部３５
ａに開口する貫通穴３５ｃが形成され、貫通穴３５ｃの
凹部３５ａと反対側には、ピストンロッド３９の貫通穴
３９ａが連通されている。上述した管継手製造装置によ
り、上述した管継手が以下に述べるように製造される。

【００１９】先ず、図２に示したように、成形金型３１
を構成する一対の半割り金型３３を開いた状態で、所定
間隔を置いて対向配置される一対の芯金３５の凹部３５
ａにパイプ３６の両端部が嵌挿され、嵌挿後に一対の半
割り金型３３が閉じられる。次ぎに、図３に示すよう
に、油圧シリンダ３７により一対の芯金３５が対向する
方向に移動されながら、高圧ポンプ４３からの液体が、
供給配管４５，ピストンロッド３９の貫通穴３９ａ，芯
金３５の貫通穴３５ｃを通りパイプ３６内に高圧の液体
が供給され、パイプ３６の両端部の間が成形金型３１の
成形部３３ａに当接するまで膨出され膨出部３６ａが形
成される。

【００２０】この後、さらに、図４に示すように、油圧
シリンダ３７により芯金３５が対向する方向に移動され
ながら、高圧ポンプ４３によりパイプ３６内に高圧の液
体が供給され、芯金３５の凹部３５ａと外周との間の対
向端面に形成される円弧部３５ｂにより内側円弧部２９
が形成される。

【００２１】そして、この時同時に、芯金３５の外周と
成形金型３１の成形部３３ａとの間に、膨出部３６ａが
さらに膨出し外側円弧部２７が形成され、管継手が製造
される。この後、高圧ポンプ４３の作動が停止され、油
圧シリンダ３７のピストンロッド３９が外側に移動さ
れ、管継手の接続部２５が芯金３５の凹部３５ａから離
脱される。

【００２２】この状態で一対の半割り金型３３が開か
れ、管継手が取り出される。上述した管継手では、図５
に示すように、接続部２５に接続される管体２３に曲げ
応力が作用すると、内側円弧部２９および外側円弧部２
７が変形し、曲げ応力が吸収される。そして、以上のよ
うに構成された管継手では、筒状の継手本体２１の両端
に、それぞれ外側円弧部２７と内側円弧部２９とを介し
て接続部２５が形成されるため、図５に示したように、
継手本体２１の両側に配置される管体２３がそれぞれ独
立に変位することが可能になり、接続される管体２３の
相対変位角度が２θとなり、相対変位角度を従来より大
幅に増大することができる。

【００２３】また、管継手の構造が簡易なため、管継手
を容易に一体形成することが可能になり、管継手が非常
に安価なものになり、さらに、管継手を小型化すること
ができる。そして、上述した管継手製造方法では、パイ
プ３６の両端部の間を成形金型３１の成形部３３ａに当
接するまで膨出させ膨出部３６ａを形成した後に、さら
に、芯金３５を対向する方向に移動しながらパイプ３６
内に高圧の液体を供給すると、芯金３５の凹部３５ａと
外周との間の対向端面に形成される円弧部３５ｂにより
内側円弧部２９が形成され、同時に芯金３５の外周と成
形金型３１の内面との間に膨出部３６ａが膨出し外側円
弧部２７が形成されるため、内側円弧部２９および外側
円弧部２７を容易，確実に形成することができる。

【００２４】また、上述した管継手製造装置では、液圧
成形により、内側円弧部２９および外側円弧部２７を容
易，確実に形成することができる。そして、油圧シリン
ダ３７により芯金３５を駆動することにより、１工程で
管継手を効率的に製造することができる。さらに、パイ
プ３６が、芯金３５により押圧されながら膨出されるた
め、パイプ３６の肉厚の減少を小さくすることができ
る。

【００２５】図６は、本発明の管継手の他の実施形態を
示すもので、この管継手では、上述した管継手が、直列
に一体的に接続されており、中央に連結部４７が形成さ
れている。この実施形態においても上述した実施形態と
略同様の効果を得ることができるが、この実施形態で
は、連結部４７も変位することが可能であるため、管体
２３の相対変位角度をより増大することができる。

【００２６】なお、上述した実施形態では、１枚板のパ
イプ３６を用いて管継手を形成した例について説明した
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、複数枚の板を重ねたパイプにより管継手を形成して
も良い。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の管継手で
は、筒状の継手本体の両端に、それぞれ外側円弧部と内
側円弧部とを介して接続部が形成されるため、継手本体
の両側に配置される管体がそれぞれ独立に変位すること
が可能になり、接続される管体の相対変位角度を従来よ
り大幅に増大することができる。

【００２８】請求項２の管継手製造方法では、パイプの
両端部の間を成形金型の内面に当接するまで膨出させ膨
出部を形成した後に、さらに、芯金を対向する方向に移
動しながらパイプ内に高圧の液体を供給すると、芯金の
凹部と外周との間の対向端面に形成される円弧部により
内側円弧部が形成され、同時に、芯金の外周と成形金型
の内面との間に前記膨出部が膨出し外側円弧部が形成さ
れるため、内側円弧部および外側円弧部を容易，確実に
形成することができる。請求項３の管継手製造装置で
は、液圧成形により、内側円弧部および外側円弧部を容
易，確実に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管継手の一実施形態を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の管継手製造装置の一実施形態を示す断
面図である。

【図３】図２の装置の半割り金型を閉じ膨出部を形成し
ている状態を示す断面図である。

【図４】図２の装置により内側円弧部および外側円弧部
を形成している状態を示す断面図である。

【図５】図１の管継手が変形した状態を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の管継手の他の実施形態を示す断面図で
ある。

【図７】従来の管継手を示す断面図である。

【符号の説明】

２１ 継手本体 ２５ 接続部 ２７ 外側円弧部 ２９ 内側円弧部 ３１ 成形金型 ３３ 半割り金型 ３５ 芯金 ３５ａ 凹部 ３５ｂ 円弧部 ３６ パイプ ３６ａ 膨出部 ３７ 油圧シリンダ ４１ 液体供給手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の継手本体（２１）の両端に、前記
   継手本体（２１）より小径の筒状の接続部（２５）を形
   成してなる管継手において、 前記継手本体（２１）の両端部を内側に向けて円弧状に
   折曲し外側円弧部（２７）を形成するとともに、前記両
   接続部（２５）の前記継手本体（２１）側の端部を外側
   に向けて円弧状に折曲し内側円弧部（２９）を形成し、
   前記外側円弧部（２７）と内側円弧部（２９）とを連続
   的に変形してなることを特徴とする管継手。
2. 【請求項２】 請求項１記載の管継手を製造する管継手
   製造方法において、軸線に沿って分割されている一対の
   半割り金型（３３）からなる成形金型（３１）を開放状
   態に維持するとともに、この成形金型（３１）内に所定
   間隔を置いて対向配置される一対の芯金（３５）を載置
   し、この芯金（３５）の対向端面に形成される凹部（３
   ５ａ）に金属製のパイプ（３６）の両端を嵌挿した後、
   前記成形金型（３１）を閉止し、前記芯金（３５）を対
   向する方向に移動しながら前記パイプ（３６）内に高圧
   の液体を供給し、前記パイプ（３６）の両端部の間を成
   形金型（３１）の内面に当接するまで膨出させ、さら
   に、前記芯金（３５）を対向する方向に移動しながら前
   記パイプ（３６）内に高圧の液体を供給し、前記芯金
   （３５）の前記凹部（３５ａ）と外周との間の対向端面
   に形成される円弧部（３５ｂ）と前記成形金型（３１）
   の内面により前記内側円弧部（２９）および外側円弧部
   （２７）を形成し、次いで、前記液体を排出するととも
   に、前記成形金型（３１）を開放し、前記芯金（３５）
   を後退して管継手を取り出すことを特徴とする管継手製
   造方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の管継手を製造する管継手
   製造装置において、 半割り筒状の一対の半割り金型（３３）を開閉自在に対
   向配置してなる成形金型（３１）と、 前記一対の半割り金型（３３）の間に間隔を置いて対向
   配置されるとともに、対向端面に凹部（３５ａ）が形成
   され、前記凹部（３５ａ）と外周との間の対向端面が円
   弧状に形成される一対の芯金（３５）と、 前記芯金（３５）を前記成形金型（３１）の軸長方向に
   沿って移動する駆動手段（３７）と、 前記芯金（３５）の凹部（３５ａ）に高圧の液体を供給
   する液体供給手段（４１）と、を有することを特徴とす
   る管継手製造装置。