JP2006002898A - パイプの接続方法およびパイプの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 かしめ作業に用いられる金型コストの低減化とかしめ作業の効率化が可能なパイプの接続方法およびパイプの接続構造の提供。
【解決手段】 一方の第１パイプ１の端部に該第１パイプ１の軸線に対し継ぎ目１２を直角にした第１拡径部１１を形成し、他方の第２パイプ２の端部に該第２パイプ２の軸線に対し継ぎ目２２を直角にしかつ第１拡径部１１の外径を内径とすると共に第１拡径部１１よりその継ぎ目１２の長さ程度長い延長部２１ａを有する第２拡径部２１を形成し、第１パイプ１の第１拡径部１１を第２パイプ２の第２拡径部２１内に挿入させた状態で一対のかしめ金型９、１０により第２拡径部２１の延長部２１ａを第１パイプ１における継ぎ目１２の外周面に沿う状態に折り曲げてこの折り曲げられた延長部２１ａと第２パイプ２における継ぎ目２２との間隔を縮める方向にかしめ固定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、かしめによるパイプの接続方法およびパイプの接続構造に関する。

従来、かしめによるパイプの接続方法としては、例えば、図４に示すように、一方の薄肉金属チューブ１０１の開口端に幅方向に張り出した同心円状のつば１０２を設け、これを他方の薄肉金属チューブ１０３の開口端に設けた拡管部に嵌めこんで独特の形状に作られた金型１０４により拡管部の先端部をつば１０２の外周面から内向きに折り返してつば１０２を囲繞する包蔵部１０５を形成させた後、他の金型１０６を利用して折り返された拡管部の先端を押さえたまま包蔵部１０５とこれに挟まれたつばを鋭角の円錐面に沿って傾斜形成させると共に一体的にかしめ固定することによって互いに強固に拘束するようにした方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平６−１７０６６号公報 （明細書（４）、（５）頁、図１〜３）

しかしながら、従来例のパイプの接続方法では、パイプのかしめ作業に２種類の金型１０４、１０６を用いて、２工程でかしめて接続させるものであるため、金型コストが高く付くと共に、作業効率が悪いという問題があった。

本発明の解決しようとする課題は、かしめ作業に用いられる金型コストの低減化とかしめ作業の効率化が可能なパイプの接続方法およびパイプの接続構造を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載のパイプの接続方法は、一方の第１パイプの端部に該第１パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にした第１拡径部を形成し、他方の第２パイプの端部に該第２パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にしかつ前記第１拡径部の外径を内径とすると共に前記第１拡径部よりその継ぎ目の長さ程度長い延長部を有する第２拡径部を形成し、前記第１パイプの第１拡径部を前記第２パイプの第２拡径部内に挿入させた状態で金型により前記第２拡径部の延長部を前記第１パイプにおける継ぎ目の外周面に沿う状態に折り曲げてこの折り曲げられた延長部と前記第２パイプにおける継ぎ目との間隔を縮める方向にかしめ固定するようにしたことを特徴とする手段とした。

請求項２記載のパイプの接続方法は、請求項１に記載のパイプの接続方法において、前記両継ぎ目および延長部が第１拡径部と第２拡径部および第１パイプと第２パイプに対し直角状態よりさらに傾斜する断面略Ｚ字状になるように強くかしめ固定するようにしたことを特徴とする手段とした。

請求項３記載のパイプの接続方法は、請求項１または２に記載のパイプの接続方法において、前記第１拡径部および第２拡径部が外向き円弧状に湾曲するように強くかしめ固定するようにしたことを特徴とする手段とした。

請求項４記載のパイプの接続装置は、一方の第１パイプの端部には該第１パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にした第１拡径部が形成され、他方の第２パイプの端部には該第２パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にしかつ前記第１拡径部の外径を内径とすると共に前記第１拡径部よりその継ぎ目の長さ程度長い延長部を有する第２拡径部が形成され、前記第１パイプの第１拡径部を前記第２パイプの第２拡径部内に挿入させた状態で金型により前記第２拡径部の延長部を前記第１パイプにおける継ぎ目の外周面に沿う状態に折り曲げてこの折り曲げられた延長部と前記第２パイプにおける継ぎ目との間隔を縮める方向にかしめ固定されていることを特徴とする手段とした。

請求項５記載のパイプの接続装置は、請求項４に記載のパイプの接続構造において、前記両継ぎ目および延長部が第１拡径部と第２拡径部および第１パイプと第２パイプに対し直角状態よりさらに傾斜する断面略Ｚ字状になるように強くかしめ固定されていることを特徴とする手段とした。

請求項６記載のパイプの接続装置は、請求項４または５に記載のパイプの接続構造において、前記第１拡径部および第２拡径部が外向き円弧状に湾曲するように強くかしめ固定されていることを特徴とする手段とした。

請求項１記載のパイプの接続方法では、上述のように、一方の第１パイプの端部に該第１パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にした第１拡径部を形成し、他方の第２パイプの端部に該第２パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にしかつ第１拡径部の外径を内径とすると共に第１拡径部よりその継ぎ目の長さ程度長い延長部を有する第２拡径部を形成し、第１パイプの第１拡径部を第２パイプの第２拡径部内に挿入させた状態で金型により第２拡径部の延長部を第１パイプにおける継ぎ目の外周面に沿う状態に折り曲げてこの折り曲げられた延長部と第２パイプにおける継ぎ目との間隔を縮める方向にかしめ固定するようにしたことで、１種類の金型でかしめ固定することができるようになる。
従って、かしめ作業に用いられる金型コストの低減化とかしめ作業の効率化が可能になるという効果が得られる。

請求項２記載のパイプの接続方法では、前記両継ぎ目および延長部が第１拡径部と第２拡径部および第１パイプと第２パイプに対し直角状態よりさらに傾斜する断面略Ｚ字状になるように強くかしめ固定するようにしたことで、第１パイプの拡径部先端と第２パイプにおける継ぎ目の内面との間、および、第１パイプにおける継ぎ目の外面と延長部の内面との間の密着度が高められるため、両パイプの接合強度および接合部の気密性を高めることができるようになる。

請求項３記載のパイプの接続方法では、前記第１拡径部および第２拡径部が外向き円弧状に湾曲するように強くかしめ固定するようにしたことで、第１拡径部の外周面と第２拡径部の内周面との間の密着度が高められるため、両パイプの接合強度および接合部の気密性を高めることができるようになる。

請求項４記載のパイプの接続装置では、一方の第１パイプの端部には該第１パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にした第１拡径部が形成され、他方の第２パイプの端部には該第２パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にしかつ第１拡径部の外径を内径とすると共に第１拡径部よりその継ぎ目の長さ程度長い延長部を有する第２拡径部が形成され、第１パイプの第１拡径部を第２パイプの第２拡径部内に挿入させた状態で金型により第２拡径部の延長部を第１パイプにおける継ぎ目の外周面に沿う状態に折り曲げてこの折り曲げられた延長部と第２パイプにおける継ぎ目との間隔を縮める方向にかしめ固定されている構成としたことにより、１種類の金型でかしめ固定することができるようになる。
従って、かしめ作業に用いられる金型コストの低減化とかしめ作業の効率化が可能になるという効果が得られる。

請求項５記載のパイプの接続装置では、前記両継ぎ目および延長部が第１拡径部と第２拡径部および第１パイプと第２パイプに対し直角状態よりさらに傾斜する断面略Ｚ字状になるように強くかしめ固定されている構成としたことにより、第１パイプの拡径部先端と第２パイプにおける継ぎ目の内面との間、および、第１パイプにおける継ぎ目の外面と延長部の内面との間の密着度が高められた状態となるため、両パイプの接合強度および接合部の気密性を高めることができるようになる。

請求項６記載のパイプの接続装置では、前記第１拡径部および第２拡径部が外向き円弧状に湾曲するように強くかしめ固定されている構成としたことにより、第１拡径部の外周面と第２拡径部の内周面との間の密着度が高められた状態となるため、両パイプの接合強度および接合部の気密性を高めることができるようになる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、この実施例のパイプの接続方法を図面に基づいて説明する。
図１（イ）、（ロ）はこの実施例のパイプの接続方法における第１パイプの拡径作業工程を示す工程説明図、図２（イ）、（ロ）は第２パイプの拡径作業工程を示す工程説明図、図３（イ）、（ロ）は第１パイプと第２パイプの接続作業工程を示す工程説明図であり、これらの工程説明図に基づいて順次説明する。

［第１パイプの端部拡径加工］
まず、図１（イ）に示すように、一方の第１パイプ１の開口端部に、異径継ぎ目部分３ａがテーパ状に形成された第１の内筒拡管芯金３を圧入することにより、拡径部１１を形成し、次に、図１（ロ）に示すように、異径継ぎ目部分４ａが直角に形成された第２の内筒拡管芯金４と、同じく異径継ぎ目部分５ａが直角に形成された内管拡管外型５とで軸方向に挟持することにより、第１パイプ１の継ぎ目１１部分を第１パイプ１の軸線に対し直角に形成する。

［第２パイプの端部拡径加工］
まず、図２（イ）に示すように、他方の第２パイプ２の開口端部に、異径継ぎ目部分６ａがテーパ状に形成された第１の内筒拡管芯金６を圧入することにより、前記第１の拡径部１１の外径を内径とすると共に第１の拡径部１１よりその継ぎ目１１の長さ程度長い延長部２１ａを有する拡径部２１を形成し、次に、図２（ロ）に示すように、異径継ぎ目部分７ａが直角に形成された第２の内筒拡管芯金７と、同じく異径継ぎ目部分８ａが直角に形成された内管拡管外型８とで軸方向に挟持することにより、第２パイプ２の継ぎ目２２部分を第２パイプ２の軸線に対し直角に形成する。

［第１パイプと第２パイプの端部接続加工］
まず、図３（イ）に示すように、第１パイプ１の第１拡径部１１を第２パイプ２の第２拡径部２１内に挿入させ、次に、図３（ロ）に示すように、一対のかしめ金型９、１０により軸方向に押圧挟持することにより、第２拡径部２１の延長部２１ａを第１パイプ１における継ぎ目１２の外周面に沿う状態に折り曲げてこの折り曲げられた延長部２１ａと第２パイプ２における継ぎ目２２との間隔を縮める方向にかしめ固定する。

この場合、前記かしめ金型９、１０は、図３（ロ）に示すように、その両対向面で構成される環状凹部の断面形状が略Ω状に形成されることにより、両継ぎ目２２、１２および延長部２１ａが第１拡径部１１と第２拡径部２１および第１パイプ１と第２パイプ２に対し直角状態よりさらに傾斜すると共に、第１拡径部１１および第２拡径部２１が外向き円弧状に湾曲するように断面略Ω状に強くかしめ固定された状態で、第１パイプ１と第２パイプ２とが強固に接続される。

なお、図３（ロ）に示すように、前記かしめ金型９、１０における環状凹部の側壁９ａ、１０ａの傾斜角度θとしては、５〜３０度程度が望ましく、また、環状凹部の底部円弧部９ｂ、１０ｂの段差Ｈは０．５〜１ｍｍ程度とするのが望ましい。
また、第２拡径部１２は第２パイプ２の板厚の２〜４倍程度にすることが望ましい。

次に、この実施例の作用・効果を説明する。
この実施例のパイプの接続方法では、上述のように、一方の第１パイプ１の端部に該第１パイプ１の軸線に対し継ぎ目１２を直角にした第１拡径部１１を形成し、他方の第２パイプ２の端部に該第２パイプ２の軸線に対し継ぎ目２２を直角にしかつ第１拡径部１１の外径を内径とすると共に第１拡径部１１よりその継ぎ目１２の長さ程度長い延長部２１ａを有する第２拡径部２１を形成し、第１パイプ１の第１拡径部１１を第２パイプ２の第２拡径部２１内に挿入させた状態で一対のかしめ金型９、１０により第２拡径部２１の延長部２１ａを第１パイプ１における継ぎ目１２の外周面に沿う状態に折り曲げてこの折り曲げられた延長部２１ａと第２パイプ２における継ぎ目２２との間隔を縮める方向にかしめ固定するようにしたことで、１種類のかしめ金型９、１０で強固にかしめ固定することができるようになる。
従って、かしめ作業に用いられる金型コストの低減化とかしめ作業の効率化が可能になるという効果が得られる。

また、前記両継ぎ目１２、２２および延長部２１ａが第１拡径部１１と第２拡径部２１および第１パイプ１と第２パイプ２に対し直角状態よりさらに傾斜すると共に、第１拡径部１１および第２拡径部２１が外向き円弧状に湾曲した断面略Ω字状になるように強くかしめ固定するようにしたことで、第１パイプ１の拡径部１１先端と第２パイプ２における継ぎ目２２の内面との間、および、第１パイプ１における継ぎ目１２の外面と延長部２１ａの内面との間の密着度が高められるため、両パイプ１、２の接合強度および接合部の気密性を高めることができるようになる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、前記かしめ金型９、１０は、その両対向面で構成される環状凹部の断面形状が略Ω状に形成されることにより、両継ぎ目２２、１２および延長部２１ａを第１拡径部１１と第２拡径部２１および第１パイプ１と第２パイプ２に対し直角状態よりさらに傾斜させ、かつ、第１拡径部１１および第２拡径部２１を外向き円弧状に湾曲するように断面略Ω状にかしめ固定したが、両継ぎ目２２、１２および延長部２１ａが直角の状態で、かつ、第１拡径部１１と第２拡径部２１が平面の状態であってもよい。

また、実施例では、同径のパイプ同士を接続する例を示したが、異径のパイプ同士を接続することも可能である。

実施例のパイプの接続方法における第１パイプの拡径作業工程を示す工程説明図である。 実施例のパイプの接続方法における第２パイプの拡径作業工程を示す工程説明図である。 実施例のパイプの接続方法における第１パイプと第２パイプの接続作業工程を示す工程説明図である。 従来例のパイプの接続方法を示す工程説明図である。

符号の説明

１ 第１パイプ
１１ 第１拡径部
１２ 継ぎ目
２ 第２パイプ
２１ 第２拡径部
２１ａ 延長部
２２ 継ぎ目
３ 第１の内筒拡管芯金
３ａ 異径継ぎ目部分
４ 第２の内筒拡管芯金
４ａ 異径継ぎ目部分
５ 内管拡管外型
５ａ 異径継ぎ目部分
６ 第１の内筒拡管芯金
６ａ 異径継ぎ目部分
７ 第２の内筒拡管芯金
７ａ 異径継ぎ目部分
８ 内管拡管外型
８ａ 異径継ぎ目部分
９ かしめ金型
９ａ 環状凹部の側壁
９ｂ 環状凹部の側壁
１０ かしめ金型
１０ａ 環状凹部の底部円弧部
１０ｂ 環状凹部の底部円弧部

Claims (6)

1. 一方の第１パイプの端部に該第１パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にした第１拡径部を形成し、
   他方の第２パイプの端部に該第２パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にしかつ前記第１拡径部の外径を内径とすると共に前記第１拡径部よりその継ぎ目の長さ程度長い延長部を有する第２拡径部を形成し、
   前記第１パイプの第１拡径部を前記第２パイプの第２拡径部内に挿入させた状態で金型により前記第２拡径部の延長部を前記第１パイプにおける継ぎ目の外周面に沿う状態に折り曲げてこの折り曲げられた延長部と前記第２パイプにおける継ぎ目との間隔を縮める方向にかしめ固定するようにしたことを特徴とするパイプの接続方法。
2. 請求項１に記載のパイプの接続方法において、前記両継ぎ目および延長部が第１拡径部と第２拡径部および第１パイプと第２パイプに対し直角状態よりさらに傾斜する断面略Ｚ字状になるように強くかしめ固定するようにしたことを特徴とするパイプの接続方法。
3. 請求項１または２に記載のパイプの接続方法において、前記第１拡径部および第２拡径部が外向き円弧状に湾曲するように強くかしめ固定するようにしたことを特徴とするパイプの接続方法。
4. 一方の第１パイプの端部には該第１パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にした第１拡径部が形成され、
   他方の第２パイプの端部には該第２パイプの軸線に対し継ぎ目を直角にしかつ前記第１拡径部の外径を内径とすると共に前記第１拡径部よりその継ぎ目の長さ程度長い延長部を有する第２拡径部が形成され、
   前記第１パイプの第１拡径部を前記第２パイプの第２拡径部内に挿入させた状態で金型により前記第２拡径部の延長部を前記第１パイプにおける継ぎ目の外周面に沿う状態に折り曲げてこの折り曲げられた延長部と前記第２パイプにおける継ぎ目との間隔を縮める方向にかしめ固定されていることを特徴とするパイプの接続構造。
5. 請求項４に記載のパイプの接続構造において、前記両継ぎ目および延長部が第１拡径部と第２拡径部および第１パイプと第２パイプに対し直角状態よりさらに傾斜する断面略Ｚ字状になるように強くかしめ固定されていることを特徴とするパイプの接続構造。
6. 請求項４または５に記載のパイプの接続構造において、前記第１拡径部および第２拡径部が外向き円弧状に湾曲するように強くかしめ固定されていることを特徴とするパイプの接続構造。

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