JP6024014B2 - 回転可能継手の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、金属製パイプとホース等の接続対象物との間に介在して金属製パイプと接続対象物とを接続する接続金具に金属製パイプが回転可能に接続された回転可能継手の製造方法に関する。
近年、水道配管の一部として、柔軟性の高い樹脂製などのフレキシブルホースが用いられている。このフレキシブルホースは、少なくとも一端側に予め接続金具を介して金属製パイプが接続された状態で、配管作業に供される。
特許文献1には、ホースと金属製パイプとを接続金具で接続して一体化する接続構造が開示されている。この接続構造では、接続金具の挿入部を金属製パイプの端部内面に挿入した状態で、この金属製パイプの端部の一部を、挿入部の外周面に形成されたリング状溝に強固にかしめ込むことで、ホースと金属製パイプとを一体化している。
特開2004−36861号公報
しかしながら、特許文献1の接続構造においては、ホースに対して金属製パイプを回転させることができないという問題がある。配管作業時に、一端側が固定されたホースの他端側に接続されたL字状の金属製パイプを他の金属製配管などに接続する場合において、ホースに対して金属製パイプが回転しなければ、L字状の金属製パイプの向きを他の金属製配管などとの接続に適した向きにするために、ホースをねじったり、先に固定したホースの一端側を固定し直したりしなければならず、配管作業性が悪い。
そこで、金属製パイプの端部の一部をリング状溝にかしめ込む強さを従来よりも弱くすることで、ホース等の接続対象物に対して金属製パイプを回転可能にすることが考えられる。しかし、単にかしめ込む強さを弱くするだけでは、シール性を十分に確保しつつ、接続対象物に対して金属製パイプを回転可能にすることはできなかった。
本発明の目的は、シール性を十分に確保しつつ、接続対象物に対して金属製パイプを回転可能にすることで配管作業性を向上させることが可能な回転可能継手の製造方法を提供することである。
本発明における回転可能継手の製造方法は、金属製パイプと接続対象物との間に介在して前記金属製パイプと前記接続対象物とを接続する接続金具に前記金属製パイプが回転可能に接続された回転可能継手の製造方法であって、前記接続金具の前記金属製パイプに挿入される挿入部の外周に形成されたリング状溝にシールリングを嵌め込む嵌め込みステップと、前記挿入部を前記金属製パイプの端部に挿入して、前記挿入部よりも前記接続対象物側に設けられたフランジ部に前記金属製パイプの端を当接させた後に、前記挿入部の前記リング状溝よりも前記接続対象物側の外周に形成されたリング状のかしめ溝に前記金属製パイプの端部の一部をかしめ込むかしめステップと、を有し、前記かしめステップにおいて、前記かしめ溝の幅方向における前記接続対象物寄りの位置に、前記金属製パイプの端部において外径が最も小さい部位である最小外径部が位置し、前記最小外径部の内径が前記かしめ溝の外径と同等以上になり、前記金属製パイプの端部の内周面が前記かしめ溝の外周面にほとんど接触せず、且つ、前記リング状溝と前記かしめ溝との間の平坦面に前記金属製パイプの端部の内周面がほとんど接触しないように、前記金属製パイプの端部の一部をかしめ込むことを特徴とする。
上記の構成によれば、かしめ溝の幅方向における接続対象物寄りの位置に、金属製パイプの端部において外径が最も小さい部位である最小外径部が位置し、且つ、最小外径部の内径がかしめ溝の外径と同等以上になるように、金属製パイプの端部の一部をかしめ溝にかしめ込むことで、金属製パイプが挿入部にほとんど接触しないようにすることができる。これにより、金属製パイプを挿入部に対して回転させようとしたときの抵抗力が軽減するので、金属製パイプが接続金具から抜けないのはもとより、金属製パイプを接続対象物に対して回転可能にすることができる。よって、配管作業性を向上させることができる。
また、本発明における回転可能継手の製造方法においては、前記挿入部の外周に前記リング状溝が複数形成されており、前記嵌め込みステップにおいて、複数の前記リング状溝の各々に嵌め込まれた各シールリングの外径が同等になるように、複数の前記リング状溝の各々に前記シールリングを嵌め込んでよい。上記の構成によれば、シールリングが嵌め込まれるリング状溝を複数形成して、シールリングを複数設けることで、金属製パイプが挿入部にほとんど接触していなくても、シール性を十分に確保することができる。また、複数のリング状溝の各々に嵌め込まれた各シールリングの外径を同等にすることで、挿入部を金属製パイプの端部に挿入した際や、金属製パイプの端部の一部をかしめ込んで接続した後に、金属製パイプが複数のシールリングで支えられるので、金属製パイプが軸方向に傾斜する方向にぐらつくことなく挿入部に対して安定する。よって、金属製パイプが挿入部に対して安定した状態で、金属製パイプの端部の一部をかしめ溝にかしめ込むことができて、かしめ不良を低減することができるとともに、金属製パイプの端部の一部をかしめ込んで接続した後も、金属製パイプを挿入部に対して安定した状態で保持することができて、金属製パイプをスムーズに回転させることができる。
本発明の回転可能継手の製造方法によると、かしめ溝の幅方向における接続対象物寄りの位置に、金属製パイプの端部において外径が最も小さい部位である最小外径部が位置し、且つ、最小外径部の内径がかしめ溝の外径と同等以上になるように、金属製パイプの端部の一部をかしめ溝にかしめ込むことで、金属製パイプが接続金具から抜けないのはもとより、金属製パイプを接続対象物に対して回転可能にすることができるから、配管作業性を向上させることができる。
金属製パイプ付ホースを示す部分断面図である。 金属製パイプ付ホースの要部Aの拡大図である。 かしめ治具を示す図である。 従来の金属製パイプ付ホースを示す部分断面図である。 従来の金属製パイプ付ホースの要部Bの拡大図である。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
(金属製パイプ付ホースの構成)
本実施形態による回転可能継手1の製造方法は、金属製パイプ付ホース10を製造する際に用いられる。金属製パイプ付ホース10は、図1に示すように、ホース(接続対象物)11と金属製パイプ12とが接続金具13で接続されたものである。回転可能継手1は、接続金具13に金属製パイプ12が回転可能に接続された接続構造である。
ホース11は、積層された内面樹脂層と、この内面樹脂層の外側に設けられた繊維補強層と、この繊維補強層の外側に設けられた外面樹脂層とからなる一般的な樹脂製のフレキシブルホースなどである。ホース11の端部は、接続金具13のニップル部20およびソケット部21と嵌合されている。なお、接続金具13を介して金属製パイプ12と接続される接続対象物はホース11に限定されず、他の金属製パイプ等であってもよい。
金属製パイプ12は、本体部26と、接続金具13の挿入部22が挿入される端部25とを有している。金属製パイプ12は、後述のかしめの際の成形加工が容易で、かつ水道水に含まれる塩素に対する耐腐食性の観点から、銅製またはステンレス鋼製のものが好適である。また、金属製パイプ12の端部25は、本体部26よりも拡径されている。その理由は、標準寸法の金属製パイプを使用することで、コストの上昇を抑制するとともに、端部25を金型で拡管加工することで、端部25の径方向の寸法を安定させることができるからである。また、できるだけ細径の金属製パイプを使用することで、金属製パイプの取り扱いが容易になり配管作業性が向上するとともに、製品としての軽量化を図ることができるからである。
接続金具13は、ホース11の端部の内部に挿入されたニップル部20と、ホース11の端部の外側に嵌合されたソケット部21と、金属製パイプ12の端部25の内部に端部25の内面に沿って挿入された挿入部22とで構成されている。挿入部22の外周面には、ソケット部21に近い方から、リング状のかしめ溝24、リング状溝23a、および、リング状溝23bがこの順番で形成されている。2本のリング状溝23a,23bには、同寸法のOリング(シールリング)27,27がそれぞれ嵌め込まれている。なお、リング状溝23a,23bに嵌め込まれるシールリングとして、断面円形のOリング27,27の代わりに断面角状の角リングなどを用いてもよい。
ここで、挿入部22の外径は、シール性の観点から、Oリング27,27をリング状溝23a,23bに嵌めた状態で金属製パイプ12の端部25の内面に差し込みにくくならない範囲で端部25の内径にできるだけ近づけ、挿入部22の外面と端部25の内面との間の隙間をできるだけ小さくすることが好ましい。
また、2本のリング状溝23a,23bは、挿入部22の外周面における同径の平坦面にそれぞれ形成されており、深さが同じにされている。そのため、2本のリング状溝23a,23bに同寸法のOリング27,27をそれぞれ嵌め込めば、2つのOリング27,27の外径は同等になる。これにより、挿入部22を金属製パイプ12の端部25に挿入した際や、後述するように金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ込んで接続した後に、2つのOリング27,27で金属製パイプ12を安定して支えることができる。
なお、2本のリング状溝23a,23bの各々に嵌め込まれた2つのシールリングの外径が同等になるのであれば、2本のリング状溝23a,23bの深さが異なっていてもよいし、異寸法のシールリングが併用されていてもよい。即ち、リング状溝23aの深さがリング状溝23bの深さよりも深くされていても、リング状溝23aに嵌め込まれたOリング27や角リングなどのシールリングの外径が、リング状溝23bに嵌め込まれたシールリングの外径と同等であれば、挿入部22を金属製パイプ12の端部25に挿入した際や、後述するように金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ込んで接続した後に、2つのシールリングで金属製パイプ12を安定して支えることができる。
また、かしめ溝24は、2本のリング状溝23a,23bよりも幅広に形成されている。かしめ溝24には、金属製パイプ12の端部25の一部がかしめ込まれている。
(金属製パイプ付ホースの製造方法)
次に、本実施形態の回転可能継手1の製造方法を用いた金属製パイプ付ホース10の製造方法について説明する。まず、図1に示すように、接続金具13のニップル部20とソケット部21との間隙にホース11の端部を挿入した後に、外周からソケット部21をかしめる。これにより、ニップル部20およびソケット部21はホース11の端部と嵌合する。次に、接続金具13の挿入部22の外周面に形成された2本のリング状溝23a,23bの各々に同寸法のOリング27を嵌め込む。次に、挿入部22を金属製パイプ12の端部25に挿入した後に、挿入部22の外周面に形成されたかしめ溝24に金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ込む。これにより、挿入部22は金属製パイプ12の端部25と嵌合する。こうして、接続金具13を介してホース11と金属製パイプ12とが接続される。
ここで、挿入部22を金属製パイプ12の端部25に挿入する際には、金属製パイプ付ホース10の要部Aの拡大図である図2に示すように、金属製パイプ12の端部25の先端25aを、かしめ溝24のソケット部21側の側壁を形成する挿入部22のフランジ部22aに当接させる。これにより、接続金具13に対して金属製パイプ12が位置決めされる。なお、図2においては、端部25の先端25aとフランジ部22aとの間に、後述する隙間sが生じている。
また、かしめ溝24に金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ込む際には、図3に示すかしめ治具41が使用される。このかしめ治具41は、点線に示す円の円周を8等分した長さの円弧状の先端をそれぞれ備えた8個の爪部材41a〜41hを有している。これら爪部材41a〜41hの中心位置に端部25の一部25bを位置させて、爪部材41a〜41hを点線に示す円の中心に向かってそれぞれ移動させることで、端部25の一部25bをほぼ360度の方向からかしめ溝24にかしめ込む。
ここで、従来の金属製パイプ付ホース50を図4に示す。この金属製パイプ付ホース50の構成は、本実施形態の金属製パイプ付ホース10とほぼ同様であるが、Oリング27が嵌め込まれるリング状溝23が1つである等、いくつかの相違点がある。
金属製パイプ付ホース50の要部Bの拡大図である図5に示すように、従来の金属製パイプ付ホース50の製造方法においては、矢印で示すように、かしめ溝24の幅方向におけるリング状溝23寄りの位置に、金属製パイプ12の端部25において外径が最も小さい部位である最小外径部25fが位置し、且つ、最小外径部25fの内径がかしめ溝24の外径と同一となるように、即ち、端部25の一部25bの内周面25cとかしめ溝24の外周面とが完全に接触するように、金属製パイプ12の端部25の一部25bがかしめ溝24にかしめ込まれる。具体的には、かしめ溝24の幅方向の中央よりもリング状溝23側に位置されたかしめ治具41により、最小外径部25fがかしめ溝24の幅方向におけるリング状溝23寄りの位置に位置し、且つ、内周面25cとかしめ溝24の外周面とが幅広く密着して接触するように、端部25の一部25bがかしめ溝24に強固にかしめ込まれる。端部25の一部25bがかしめ溝24にかしめ込まれることにより、金属製パイプ12の端部25に最小外径部25fが形成される。従来の形態において、かしめ溝24の溝幅(フランジ部22aの端面から挿入部22の角部22cまでの幅方向の寸法)は4.5mmであり、従来の金属製パイプ付ホース50の製造方法では、フランジ部22aの端面から2.4mmの位置、即ち、かしめ溝24の幅方向の中央よりもリング状溝23側の位置を狙って端部25の一部25bをかしめ込んでいる。これにより形成された最小外径部25fは、フランジ部22aの端面から2.3〜2.8mmの範囲の位置に位置する。つまり、最小外径部25fは、フランジ部22aの端面からかしめ溝24の溝幅の1/2を超えた位置に位置する。これらにより、端部25の一部25bの内周面25cがかしめ溝24の外周面に軸方向に沿って幅広く密着して接触している。また、挿入部22の角部22cに対向する端部25の内周面25eが角部22cにくい込むとともに、挿入部22の平坦面22bに対向する端部25の内周面25dの大部分が平坦面22bに接触する。さらに、端部25の先端25aはフランジ部22aに当接している。そのため、金属製パイプ12を挿入部22に対して回転させようとしても、金属製パイプ12と挿入部22との間に大きな抵抗力が生じる。よって、従来の金属製パイプ付ホース50においては、金属製パイプ12は接続金具13(ひいてはホース11)に対して回転しない。
一方、図2に示すように、金属製パイプ付ホース10の製造に用いられる本実施形態の回転可能継手1の製造方法においては、矢印で示すように、かしめ溝24の幅方向におけるソケット部21寄りの位置に最小外径部(金属製パイプ12の端部25において外径が最も小さい部位)25fが位置し、且つ、最小外径部25fの内径がかしめ溝24の外径と同等以上になるように、即ち、端部25の一部25bの内周面25cとかしめ溝24の外周面とが完全に接触しないように、金属製パイプ12の端部25の一部25bがかしめ溝24にかしめ込まれる。具体的には、かしめ溝24の幅方向の中央よりもソケット部21側に位置されたかしめ治具41により、最小外径部25fがかしめ溝24の幅方向におけるソケット部21寄りの位置に位置し、且つ、最小外径部25fの内径がかしめ溝24の外径と同等以上になるように(内周面25cとかしめ溝24の外周面とがほとんど接触しないように)、端部25の一部25bがかしめ溝24にかしめ込まれる。端部25の一部25bがかしめ溝24にかしめ込まれることにより、金属製パイプ12の端部25に最小外径部25fが形成される。本実施形態において、かしめ溝24の溝幅は従来の形態と同様に4.5mmであり、本実施形態の回転可能継手1の製造方法では、フランジ部22aの端面から2.0mmの位置、即ち、かしめ溝24の幅方向の中央よりもソケット部21側の位置を狙って端部25の一部25bをかしめ込んでいる。これにより形成された最小外径部25fは、フランジ部22aの端面から1.5〜2.25mmの範囲の位置に位置する。つまり、最小外径部25fは、フランジ部22aの端面からかしめ溝24の溝幅の1/2以下の位置に位置する。これらにより、端部25の一部25bの内周面25cがかしめ溝24の外周面にほとんど接触しない。また、挿入部22の角部22cに対向する端部25の内周面25eが角部22cにほとんどくい込まないとともに、挿入部22の平坦面22bに対向する端部25の内周面25dが平坦面22bにほとんど接触しない。さらに、金属製パイプ12の塑性変形により、端部25の先端25aと挿入部22のフランジ部22aとの間には、端部25の周方向のほぼ全周にわたって隙間sが生じる。そのため、金属製パイプ12を挿入部22に対して回転させようとしたときに金属製パイプ12と挿入部22との間に生じる抵抗力が軽減する。よって、金属製パイプ付ホース10においては、金属製パイプ12は接続金具13(ひいてはホース11)に対して回転する。
なお、端部25の一部25bの内周面25cがかしめ溝24の外周面にほとんど接触しないのであるから、内周面25cの一部がかしめ溝24の外周面に接触していてもよい。つまり、最小外径部25fの内径の少なくとも一部がかしめ溝24の外径と同一であってもよい。また、端部25の内周面25eが角部22cにほとんどくい込まないのであるから、内周面25eの一部が角部22cにくい込んでいてもよいし、端部25の内周面25dが挿入部22の平坦面22bにほとんど接触しないのであるから、内周面25dの一部が平坦面22bに接触していてもよい。さらに、端部25の周方向のほぼ全周にわたって隙間sが生じるのであるから、隙間sが生じない箇所が存在していてもよい。
ここで、本実施形態においては、かしめ治具41を用いて金属製パイプ12の端部25の一部25bをかしめ溝24にかしめ込む強さを従来よりも弱くすることによって、金属製パイプ12の端部25における最小外径部25fの内径がかしめ溝24の外径と同等以上になるようにしている。そして、最小外径部25fの内径がかしめ溝24の外径と同等であれば、端部25の一部25bの内周面25cはかしめ溝24の外周面に接触していることになり、最小外径部25fの内径がかしめ溝24の外径よりも大きければ、端部25の一部25bの内周面25cはかしめ溝24の外周面に接触していないことになる。
このように、本実施形態の回転可能継手1の製造方法においては、かしめ溝24の幅方向におけるソケット部21寄りの位置に、金属製パイプ12の端部25において外径が最も小さい部位である最小外径部25fが位置し、且つ、最小外径部25fの内径がかしめ溝24の外径と同等以上になるように、金属製パイプ12の端部25の一部25bをかしめ溝24にかしめ込むことで、金属製パイプ12が挿入部22にほとんど接触しないようにしている。これにより、金属製パイプ12を挿入部22に対して回転させようとしたときの抵抗力が軽減するので、金属製パイプ12が接続金具13から抜けないのはもとより、金属製パイプ12が接続金具13(ひいてはホース11)に対して回転可能になっている。
また、従来の金属製パイプ付ホース50においては、金属製パイプ12と接続金具13とが強固に嵌合しているので、1つのOリング27で十分なシール性を確保できている。これに対して、金属製パイプ12が挿入部22にほとんど接触しない本実施形態の回転可能継手1の製造方法を用いた金属製パイプ付ホース10においては、Oリング27が嵌め込まれるリング状溝23a,23bを2本形成して、Oリング27を2つ設けることで、金属製パイプ12が挿入部22にほとんど接触していなくても、シール性が十分に確保されている。
また、同寸法のOリング27を2つ用いて、2本のリング状溝23a,23bの各々に嵌め込まれた2つのOリング27,27の外径を同等にすることで、挿入部22を金属製パイプ12の端部25に挿入した際や、金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ込んで接続した後に、金属製パイプ12が2つのOリング27,27で支えられるので、金属製パイプ12が軸方向に傾斜する方向にぐらつくことなく挿入部22に対して安定する。よって、金属製パイプ12が挿入部22に対して安定した状態で、金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ溝24にかしめ込むことができて、かしめ不良が低減されるとともに、金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ込んで接続した後も、金属製パイプ12を挿入部22に対して安定した状態で保持することができて、金属製パイプ12をスムーズに回転させることができる。
なお、本実施形態では、Oリング27を嵌め込むリング状溝を2本としたがこれに限定されるものではなく、2本以上であってもよい。
(効果)
以上に述べたように、本実施形態に係る回転可能継手1の製造方法によると、かしめ溝24の幅方向におけるソケット部21寄りの位置に、金属製パイプ12の端部25において外径が最も小さい部位である最小外径部25fが位置し、且つ、最小外径部25fの内径がかしめ溝24の外径と同等以上になるように、金属製パイプ12の端部25の一部25bをかしめ溝24にかしめ込むことで、金属製パイプ12が挿入部22にほとんど接触しないようにすることができる。これにより、金属製パイプ12を挿入部22に対して回転させようとしたときの抵抗力が軽減するので、金属製パイプ12が接続金具13から抜けないのはもとより、金属製パイプ12をホース(接続対象物)11に対して回転可能にすることができる。よって、配管作業性を向上させることができる。
また、Oリング27が嵌め込まれるリング状溝23a,23bを複数形成して、Oリング27を複数設けることで、金属製パイプ12が挿入部22にほとんど接触していなくても、シール性を十分に確保することができる。また、複数のリング状溝23a,23bの各々に嵌め込まれた各Oリング27,27の外径を同等にすることで、挿入部22を金属製パイプ12の端部25に挿入した際や、金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ込んで接続した後に、金属製パイプ12が複数のOリング27,27で支えられるので、金属製パイプ12が軸方向に傾斜する方向にぐらつくことなく挿入部22に対して安定する。よって、金属製パイプ12が挿入部22に対して安定した状態で、金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ溝24にかしめ込むことができて、かしめ不良を低減することができるとともに、金属製パイプ12の端部25の一部をかしめ込んで接続した後も、金属製パイプ12を挿入部22に対して安定した状態で保持することができて、金属製パイプ12をスムーズに回転させることができる。
(本実施形態の変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
例えば、金属製パイプ付ホース10の製造においては、まず接続金具13とホース11とが接続された後に、接続金具13と金属製パイプ12とが接続されるが、これとは逆の手順であってもよい。つまり、まず接続金具13と金属製パイプ12とが接続された後に、接続金具13とホース11とが接続されてもよい。
1 回転可能継手
10 金属製パイプ付ホース
11 ホース(接続対象物)
12 金属製パイプ
13 接続金具
20 ニップル部
21 ソケット部
22 挿入部
22a フランジ部
22b 平坦面
22c 角部
23a,23b リング状溝
24 かしめ溝
25 端部
25a 先端
25b 一部
25c,25d,25e 内周面
25f 最小外径部
26 本体部
27 Oリング(シールリング)
41 かしめ治具
41a〜41h 爪部材
50 金属製パイプ付ホース
s 隙間

Claims (2)

  1. 金属製パイプと接続対象物との間に介在して前記金属製パイプと前記接続対象物とを接続する接続金具に前記金属製パイプが回転可能に接続された回転可能継手の製造方法であって、
    前記接続金具の前記金属製パイプに挿入される挿入部の外周に形成されたリング状溝にシールリングを嵌め込む嵌め込みステップと、
    前記挿入部を前記金属製パイプの端部に挿入して、前記挿入部よりも前記接続対象物側に設けられたフランジ部に前記金属製パイプの端を当接させた後に、前記挿入部の前記リング状溝よりも前記接続対象物側の外周に形成されたリング状のかしめ溝に前記金属製パイプの端部の一部をかしめ込むかしめステップと、
    を有し、
    前記かしめステップにおいて、前記かしめ溝の幅方向における前記接続対象物寄りの位置に、前記金属製パイプの端部において外径が最も小さい部位である最小外径部が位置し、前記最小外径部の内径が前記かしめ溝の外径と同等以上になり、前記金属製パイプの端部の内周面が前記かしめ溝の外周面にほとんど接触せず、且つ、前記リング状溝と前記かしめ溝との間の平坦面に前記金属製パイプの端部の内周面がほとんど接触しないように、前記金属製パイプの端部の一部をかしめ込むことを特徴とする回転可能継手の製造方法。
  2. 前記挿入部の外周に前記リング状溝が複数形成されており、
    前記嵌め込みステップにおいて、複数の前記リング状溝の各々に嵌め込まれた各シールリングの外径が同等になるように、複数の前記リング状溝の各々に前記シールリングを嵌め込むことを特徴とする請求項1に記載の回転可能継手の製造方法。
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