JPS62199234A - 管体接続方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 この発明は管体の接続方法に関し、更に詳細には、殊に
ステンレス鋼管の如き薄肉の金属管体をその管端部にお
いて相互に接続するに際し、接続時の施工工程数が低減
されて省力化と低コスト化とが図られ、しかも施工後の
接続強度および接続部分の気密性が充分確保される接続
方法に関するものである。

従来技術 マンションやオフィスビル等の高層建造物での冷暖房設
備、給湯設備や水洗便所等の水廻りに関して、これらの
施設に使用される給排水管は、その管体の材質に応じて
耐久性が相違し、また管体相互の接続には各種の継手工
法が実施されている。

更にコンクリート等の構造材を使用する恒久建造物では
、それ自体の耐久寿命は一般に４０〜６０年に及ぶが、
この建造物に使用される前記給排水管等の配管の耐用年
数は１５年程度である。このため建造物の１ライフサイ
クルに対して、配管施設は３〜４回程度の取替えが必要
となっている。

このような給排水管の敷設および管体接続は、その殆ん
どが工事現場での作業となるため、工期短縮の要請から
迅速な作業性および取扱容易性が求められる。また従来
の配管自体の寿命が前述した如き実態にあることから、
最近では建築の当初より、コストは割高になっても耐久
性に優れた材質の管体を選定使用すると共に、配管の取
替えが容易になるよう管体接続工法の見直しが図られる
気運にある。なお管体接続工法では、施工後の接続部分
が強度的に他の管体部分よりも劣ったり、水密性が低下
することがあってはならないことは勿論である。

これに関連して、従来の給排水管における材質の変遷を
簡単に考察すると、かつては厚肉の亜鉛メッキ鋼管が、
錆び難くて安価であり、管端部外周にねじ切りを施して
スリーブ状のナツトを螺挿することにより簡便に接続し
得るという理由から、鉛管や鋼管に代わって広く使用さ
れた。しかし亜鉛メッキ鋼管は、近時の水質悪化により
亜鉛が溶出したり、鋼管露出部の腐蝕が激しい等の欠点
が顕在化して、その後は硬質塩化ビニルライニング鋼管
の如き耐蝕性に優れた管材の使用に殆ど移行した。この
鋼管は外層に肉厚の鋼管を使用し、内層に塩化ビニルの
ライニングを施した複合管であって、優れた耐蝕性と機
械的強度とを備えている。

その接続はスリーブ状ナツトによるねじ接合が大部分で
ある。

更に近年では、既に各種プラントにおける配管材料とし
て高い信頼性と実績とを有する薄肉ステンレス鋼管が、
殊に給水、給湯用の建物内配管材として使用され始めて
いる。このステンレス鋼管は、その購入価格は他の管材
に比して嵩むものの、耐蝕性が抜きんでているため、最
近では日本水道協会規格も制定されて、その普及が拡大
する気運にある。

発明が解決しようとする問題点 前述の如く近年その使用が普及傾向にある薄肉ステンレ
ス鋼管では、その管体相互を接続する手段として以下の
継手方式が知られている。例えば第１３図に示す半田式
では、管端部の直径を拡大させたスリーブ１にステンレ
ス鋼管２を差込んで、半田付けするものである。また第
１４図（、）に示すプレス式は、外周アール部にＯリン
グ９を嵌入してなるスリーブ１の管端拡開部に管体２を
差込み、専用のプレス工具により第１４図（ｂ）に示す
如く締付けて、図中Ａの部分での「かしめ」を行なうこ
とにより管体の接続を実施するものである。

しかし前者の工法では、一般に困難なステンレスの半田
付けに熟練を要し、しかも特殊なフラックスを必要とし
て時間と手間が掛かるので一般的でない。また後者の工
法では、スリーブ１に○リング３を嵌入しておく必要が
あり、加えて専用工具が高価になる等の欠点がある。

更に接続部にスリーブを外挿し、これを袋ナツトにより
締付ける圧縮式も提案されているが、単価が上昇して一
般的でない。

発明の目的 本発明は、前述した殊にステンレス鋼管に代表される薄
肉金属鋼管の接続に内在している前記欠点に鑑み、これ
を好適に解決するべく提案されたものであって、接続時
の施工工程数が低減されて省力化と低コスト化とが図ら
れ、しがち施工後の接続強度および接続部分の気密性が
充分確保される新規な接続方法を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段 前記の問題点を克服し、所期の目的を達成するため本発
明に係る管体接続方法は、相互に接続すべき２本の管体
の管端部を対向させ、周面に塑性変形可能な余肉部を形
成してなるスリーブを前記両管体に共通的に外挿し、次
いでスリーブに機械力を付与することによって前記余肉
部を半径方向内方に変形させ、この余肉部の変形により
両管体の対応する外周面を半径方向内方に変形させるこ
とを特徴とする。

実施例 次に本発明に係る管体接続方法につき、好適な実施例を
複数挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。な
お相互に接続されるべき２本の管体としては、・前述し
た薄肉のステンレス鋼管が好適な接続対象となるが、こ
れ以外であっても、塑性変形可能な金属管体であれば、
薄肉および厚肉何れの管体であっても本発明の実施対象
となるものである。

第１図および第２図において、２本の薄肉ステンレス鋼
管２，２を接続する場合につき説明する。

図示の等径の画調管２，２は、その管端部において相互
に突き合わされ、該管体２の外径寸法と略等しい内径を
有する金属スリーブ３が、これら画調−’／　− 管２，２に跨って共通的に密着外挿される。このスリー
ブ３は、図示の如くその両端部近傍の外周において、解
放端部に向けて傾斜するテーパ面からなる肉厚の余肉部
３ａ（縦断面において楔形をなす）が予め形成されてい
る。なお該スリーブ３の材質は、塑性変形可能で耐蝕性
および機械的強度に優れた金属であれば、殊に限定され
るものではないが、管体２と異なる金属の場合、組合せ
によっては電蝕を生じて耐久性や水密性が経時的に低下
するので、管体２を構成する金属と同種の金属により該
スリーブを構成するのが好適である。

このように金属スリーブ３を両管体２，２に外挿し、管
体の突き合わせ部を該スリーブ３の略中央に位置させた
状態において、例えば夫々２つの半休に分割可能な割型
からなる一対のダイス４，４を図示の如く各管体２およ
びスリーブ３の外周に配設する。このダイス４の各解放
端部にはラッパ状のテーパ面４ａが形成されている。な
おテーパ面４ａの寸法は、前記スリーブ３に形成した余
肉部３ａにおけるテーパ面の部分的な進入は許容するが
、該スリーブ全体の通過は許容しない値に設定しである
。

前記の両ダイス４，４を、その各テーパ面４ａがスリー
ブ３の対応の余肉部３ａに近接するよう夫々位置調節し
た後、油圧等の駆動手段（図示せず）によって、第１図
の矢印に示す軸方向に強制的に移動させる。これにより
両ダイス４，４は、そのテーパ面４ａにおいて前記スリ
ーブ３の余肉部３ａを軸方向にしごくことになるが、当
該余肉部３ａはダイス４により規制されて半径方向外方
への逃げ場を失い１．従って第２図に示すように半径方
向内方に変形することになる。

このようにスリーブ３が機械的にしごかれることによっ
て、前記余肉部３ａが半径方向の内方に変形することに
伴い、薄肉の管体２も該余肉部３ａとの対応部分におい
て半径方向内方への塑性変形を生ずる。この結果として
薄肉部４ａの変形部分が、管体２の変形部分に円周状に
喰い込むことになり、前記スリーブ３にょる両管体２，
２の確実な接続が達成される。

次に第３図および第４図に示す実施例は、基本的には第
１図に示す実施例と同様である。但しスリーブ３の余肉
部３ａは、周面から半径方向外方に突出する複数の環状
突条（リブ）で形成されている。この実施例の場合も、
スリーブ３の余肉部３ａに軸方向の機械的なしごきを付
与して、該余肉部３ａを半径方向内方に塑性変形させ、
管体２を対応的に変形させて該スリーブ３による接続を
行なうものである。これは第１図に示す実施例に比べて
スリーブ３の余肉部３ａの加工が容易で、材料コストを
低順になし得る利点がある。

・この場合、余肉部３ａは周面から半径方向内方に突出
する環状突条であってもよい。また第３図においてスリ
ーブ３の凹部３ｃにＯリングを挿入して接続すれば、水
密性、気密性が向上する。更に金属製リングを挿入して
接続すれば喰い込み性が良好になる。

第５図および第６図に示す実施例では、スリーブ３の各
端部外周はアール加工が施してあり、このアール部が余
肉部３ａとして機能するようになっている。この場合は
、スリーブ３の余肉部３ａに軸方向のしごきを付与して
塑性変形させると、管体２の対応部が環状凹溝の形状に
変形し、これによりスリーブ３と両管体２，２との確実
な接続が達成される。なお図示例では金属製リング５が
このアール部に嵌挿しであるが、該リングを設けると一
層効果的であるが、必ずしも要件ではない。

第７図および第８図は、基本的に第１図に示した実施例
と同一である。但しダイス４を抑圧移動する手段として
、スリーブ３の外周に螺切した雌ねじにねじ込んだナツ
ト６が使用される。なお本件では、スリーブ３の内周面
中央に半径方向内方に突出する環状突出部３ｂを設け、
これに各管体２の管端部を当接させるようになっている
が、こわは必ずしも要件ではない。

第９図および第１０図は更に別の実施例を示すものであ
って、これは両管体２をスリーブ３により同時に接続す
るのではなく、個別に接続されるようになっている。す
なわち前述の各実施例では、前記ダイス４，４は何れも
両管体２，２に外挿した一対のダイスにより構成されて
いたが、本実施例のダイス４は、一方の管体２およびス
リーブ３に外挿される単一のダイスで構成される。前記
スリーブ３は、その中央部において管径が絞られた環状
段部３ｃが形成され、両端部にアール部からなる余肉部
３ａが夫々形成されている。そしてスリーブ３の前記環
状段部３ｃに、図示の如く反力を受けるためのチャック
７を着脱自在に固定すると共に、前記単一のダイス４を
スリーブ３の環状段部３ｃおよび余肉部３ａを外れた位
置にセットする。次いで前記ダイス４を油圧シリンダ等
の手段により駆動して、このチャック７から離間させる
方向に強制的に移動させることによって、スリーブ３の
一方の余肉部３ａが軸方向にしごかれる。

これにより第１０図の右側に示すように、前記余肉部３
ａが半径方向の内方に変形し、管体２も該余肉部３ａと
の対応部分において半径方向内方への塑性変形を生じて
、一方の管体２とスリーブ３との接続がなされる。続い
て他方の管体２とスリーブ３との接続も、第１０図に示
す如く全く同一の手順で実施される。

更に第１１図および第１２図は、本発明の別実施例を示
すものであって、前記スリーブ３に軸方向の圧縮力を付
与することにより管体接続を行なうものである。すなわ
ちスリーブ３の各端部外周には、図示形状の余肉部３ａ
が形成され、このスリーブ３の外周に、前記余肉部３ａ
の半径方向外方への逃げを規制する割型ホルダ８を配置
して、該スリーブ８を確実に把握固定する。前記ホルダ
８の各端部に゛は、スリーブ３への装着時に前記余肉部
３ａに当接してこれを規制するラッパ状のテーパ面８ａ
が形成されており、ダイス４の先端部に形成した薄肉部
４ａがこのテーパ面８ａに進入可能になっている。

この状態で前記一対のダイス４，４を軸方向に強制的に
近接させれば、第１２図に示す如く、スリーブ３の各余
肉部３ａはダイス４の薄肉部４ａにより圧縮される。こ
のとき余肉部３ａは、前記ホルダ８によって半径方向外
方への逃げを規制されているから、必然的に半径方向内
方に変形し、これに伴い、管体２も該余肉部３ａとの対
応部分において半径方向内方への塑性変形を生ずる。従
って先の各実施例と同様に、前記スリーブ３による両管
体２，２の確実な接続が達成される。

発明の効果 以上述べたように、本発明に係る管体接続方法によれば
、ステンレス鋼管の如き薄肉の金属管体をその管端部に
おいて対向させ、スリーブを外挿して軸方向の機械力を
付与するだけでその余肉部が塑性変形し、対応する管体
も半径方向内方に変形させて該スリーブとの接続を行な
うものであって、接続時の施工工程数が低減されて省力
化と低コスト化とが図られるものである。しかも施工後
の接続強度および接続部分の気密性が充分確保される利
点を有する。なお図示の実施例では、等径の２本の管体
の接続に関して説明したが、異径の管体であっても、こ
れに対応する異径スリーブを使用することによって、そ
の接続を好適になし得るものであるし、またエルボ、ベ
ント等との接続であっても同様の効果が得られる。更に
スリーブと管体との間に接着剤、耐摩、耐蝕剤、増摩剤
を塗布して接続すると、接続強度、気密性、水密性等が
向上してより好ましい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る管体接続方法の好適な実施例を示す
ものであって、第１図は第１実施例に係る接続方法を施
工する直前の段階を示す概略断面図、第２図は第１図に
示す接続方法により施工した直後の状態を示す概略断面
図、第３図は第２実施例に係る接続方法を施工する直前
の段階を示す概略断面図、第４図は第３図に示す接続方
法により施工した直後の状態を示す概略断面図、第５図
は第３実施例に係る接続方法を施工する直前の段階を示
す概略断面図、第６図は第５図に示す接続方法により施
工した直後の状態を示す概略断面図、第７図は第４実施
例に係る接続方法を施工する直前の段階を示す概略断面
図、第８図は第７図に示す接続方法により施工した直後
の状態を示す概略断面図、第９図は第５実施例に係る接
続方法を施工する直前の段階を示す概略断面図、第１０
図は＝１５− 第７図に示す接続方法により施工した直後の状態を示す
概略断面図、第１１図は第６実施例に係る接続方法を施
工する直前の段階を示す概略断面図。 第１２図は第１１図に示す接続方法により施工した直後
の状態を示す概略断面図、第１３図、第１４図（ａ）お
よび第１４図（ｂ）は、従来技術に係る管体接続方法の
実施例を示す説明断面図である。 ２・・・管体　　　　　　３・・・スリーブ４・・・ダ
イス　　　　　６・・・ナツト７・・・チャック　　　
　８・・・ホルダＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ３ ＦＩＧ４ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８ 手続補正書（自発） 昭和６１年１２月２７日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示　　昭和６」年特許願第４３５７２号−
臂 ２、発明の名称　　管体接続方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　名古屋市南区星崎町字繰出６６番地名称　（
３７１）大同特殊鋼株式会社 代表者木下浩次 ４、代理人〒４６０ 住　所　名古屋市中区栄５丁目３番１１号「図面の簡単
な説明」の欄 （２）図面の第９図〜第１２図 （３）図面の第１５図〜第１８図（追加）６、補正の内
容 （１）明細書第７頁第４行 「グ３を嵌入」を、 「グ９を嵌入」と補正します。 （２）同第１０頁第１行 「が、該スリーブ全体」を、 ｒが、該余肉部３ａ全体」と補正します。 （３）同第１０頁第１７行 「この結果として薄肉部４ａの」を、 「この結果として余肉部３ａの」と補正します。 （４）同第１０頁第２０行の次に以下の通り加入します
。 「第１５図および第１６図は、第１図に示す実施例の別
の変形例を示すものであって、前記スリーブ３の中央部
に管径が絞られた環状段部３ｄが形成され、該スリーブ
の前記環状段部３ｄを除く部分の周面に半径方向外方に
突出して形成される前記余肉部３ａは、断面矩形状の突
条として構成されている。この断面矩形状の余肉部３ａ
は、周面がらの突出高さに比して幅寸法が小さく寸法設
定されていて、これにより該余肉部３ａをダイス４によ
り軸方向にしごいた際に管体内方への喰い込みが良好に
なり、水密性、気密性が一層向上する。」 （５）同第１１頁第１７行の次に以下の通り加入します
。 ｒまた第１７図および第１８図は、第３図に示す実施例
の変形例を示すものであって、スリーブ３の余肉部３ａ
は、断面矩形状に形成され、その凹部３ｃには金属製リ
ング５が挿入されている。この場合も余肉部３ａをダイ
スによりしごいて変形させた場合に前記リング５が管体
外壁に強固に喰い込み、その結果として気密性、液密性
が向上する。なお、前記スリーブ３の内周面中央に半径
方向内方に突出する環状突出部３ｂが形成され、これに
各管体２の管端部を当接させるようになっているが、こ
れは本発明の必ずしも要件ではない。」 （６）同第１３頁第５行 ［状段部３ｃが形成されＪを、 「状段部３ｄが形成され」と補正します。 （７）同第１３頁第７行 「前記環状段部３Ｃに、」を、 ［前記環状段部３ｄに、」と補正します。 （８）同第１３頁第１０行 「部３ｃおよび」を、 １部３ｄおよび」と補正します。 （９）同第１４頁第９行 「該スリーブ８を」を、 「該スリーブ３を」と補正します。 （１０）同第１４頁第１３行 「薄肉部４ａが」を、 「薄肉部４ｂが」と補正します。 （１１）同第１４頁第１７行 「薄肉部４ａに」を、 「薄肉部４ｂに」と補正します。 （１２）同第１７頁第７行 ［説明断面図である。」を次の通り補正します。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）相互に接続すべき２本の管体の管端部を対向させ
   、周面に塑性変形可能な余肉部を形成してなるスリーブ
   を前記両管体に共通的に外挿し、次いでスリーブに機械
   力を付与することによって前記余肉部を半径方向内方に
   変形させ、この余肉部の変形により両管体の対応する外
   周面を半径方向内方に変形させることを特徴とする管体
   接続方法。
2. （２）前記スリーブに付与される機械力はスリーブ外周
   に対する軸方向のしごきであって、前記両管体およびス
   リーブに外挿したダイスを軸方向に強制的に移動させる
   ことにより前記しごきが付与される特許請求の範囲第１
   項記載の管体接続方法。
3. （３）前記ダイスは両管体およびスリーブに外挿した一
   対のダイスで構成され、両ダイスを軸方向に強制的に近
   接させることによって、前記スリーブの外周に対する軸
   方向のしごきが付与される特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載の管体接続方法。
4. （４）前記ダイスは一方の管体およびスリーブに外挿さ
   れる単一のダイスで構成され、他方の管体およびスリー
   ブには反力を受けるためのチャックが固定され、前記ダ
   イスを前記チャックに対して軸方向に強制的に離間させ
   ることによって、前記スリーブの外周に対する軸方向の
   しごきが付与される特許請求の範囲第１項または第２項
   に記載の管体接続方法。
5. （５）前記スリーブに付与される機械力はスリーブに対
   する軸方向の圧縮であって、前記両管体に外挿したダイ
   スを軸方向に強制的に近接させることにより前記圧縮が
   付与される特許請求の範囲第１項記載の管体接続方法。
6. （６）前記ダイスは両管体に外挿した一対のダイスで構
   成されると共に、前記スリーブの外周に前記余肉部の半
   径方向外周への逃げを規制するためのホルダが配設され
   、前記両ダイスを軸方向に強制的に近接させることによ
   って、前記スリーブに対する軸方向の圧縮が付与される
   特許請求の範囲第１項または第５項に記載の管体接続方
   法。
7. （７）接続すべき２本の管体の管端部は相互に突き合わ
   せた状態で、前記スリーブに対する軸方向の機械力が付
   与される特許請求の範囲第１項または第２項に記載の管
   体接続方法。
8. （８）接続すべき２本の管体の管端部は、前記スリーブ
   の内周に形成した環状突出部に夫々当接させた状態で、
   前記スリーブに対する軸方向の機械力が付与される特許
   請求の範囲第１項または第２項に記載の管体接続方法。