JPH0256557B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、空調ダクト配管用の金属製
薄肉円筒管の管体同士を突合せて接続する場合に
採用されて好適な、管端に突合せフランジを形成
するための１ピース型・管用フランジリングに関
し、該フランジリングと管端との間に発生する装
着時の初期応力によつて必要な装着強度と安定性
を得ている。

〔従来の技術〕

薄肉管の管体同士を突合せて接続する場合に管
端に装着される、一体成形された（１ピース型）
管用フランジリングとして、既に、様々な形態の
ものが公知である。これらの多くは、管端を管の
外側と内側から強く挾み込んで、フランジを管端
に固定する摩擦力を得る形式のもので、フランジ
から管の外面に沿つて延ばされた筒と、この筒の
内壁に向つて管の内面を押圧する押し板とを備え
ている。この形式の管用フランジリングにおいて
は、具体的な製品形状が多少複雑化する傾向があ
る。すなわち、管端における十分な装着強度を得
るには、筒と押し板にそれぞれ相当な強度と安定
性を必要とするから、筒と押し板の肉厚が増して
管用フランジリングの材料費を増してしまう。ま
た、筒と押し板で形成される細い隙間に管端全体
を一度にうまく挿入するのは容易でなく、とりわ
け管端が一部でも変形している場合に、その装着
作業は困難を極めた。

さらに、空調ダクトに多用されるある種類の安
価な円筒管、すなわち、薄い帯状の錆止め鉄板を
螺旋状に巻いて、重ねた側縁同士を折曲げ接合し
て形成した円筒管（スパイラルシーム管）に対し
て、このような管用フランジリングを装着する場
合、この円筒管の外周には接合部分の螺旋状の突
出（シーム）があるため、管用フランジリングの
スムースな挿入が困難であつた。

このような従来の管用フランジリングの不都合
を鑑みて本願出願人は、先に、ドイツ特許第
3143893号（1981年11月５日出願）に係る管用フ
ランジリングを提案した。この管用フランジリン
グは、金属やプラスチツクの薄肉円筒管の管端に
装着されて、突合せフランジを形成するもので、
管内に挿入された環状縁が管壁を内側から押し広
げる一方で、管壁自身が周方向の引張り応力を発
生しつつ環状縁を内側に圧縮することにより、管
壁と環状縁との間に摩擦力を発生し、管用フラン
ジリングの必要な装着強度と安定性を得ている。

第４図は、このドイツ特許第3143893号の基本
的な実施態様例である管用フランジリングの断面
図である。

第４図において、管用フランジリング１０は、
円形の平面フランジ１２と、フランジ１２の内縁
からほぼ直角に曲げられてほぼ軸方向に伸びた筒
状の腕１４と、被装着側の管２２と管用フランジ
リング１０と中心合せするために腕１４の先端を
折り返して形成したガイド部１６と、ガイド部１
６からフランジ１２に向つて斜め外方に曲げ伸ば
した環状縁１８と、軸方向のスリツト２０とで構
成される。第４図中、実線は、管用フランジリン
グ１０における、管２２に装着される以前の応力
開放された状態を示している。このとき、環状縁
１８の最大直径は、被装着側の管２２の内径より
も大きい。また、第４図中、破線は、管２２に管
用フランジリング１０を装着した際に、管２２の
内壁により環状縁１８が屈服して変形した様子を
示す。ハンマーを用いて矢印２４の方向に管用フ
ランジリング１０を打ち込むことにより、管２２
と管用フランジリング１０との間には、非常に強
く安定な結合が形成される。

管２２に管用フランジリング１０を装着する場
合、まず、ガイド部１６を管２２に軽く手で挿入
する。ここで、管２２に対して最適な直径の管用
フランジリング１０を選定するには、例えば線
２０ｂで示されるように、スリツト２０と平行に
管用フランジリング１０の周方向の長さを切詰め
る、スリツト２０を押広げる、押広げたスリ
ツト２０にスペーサを挿入する等の方法を採用し
ても良い。ガイド部１６が管２２の内壁にぴつた
り接触する好ましい装着は、この最適な直径の管
用フランジリング１０の選定によつて容易に成し
遂げられる。次に、ハンマーを用いて、矢印２４
の方向に、管用フランジリング１０を完全に打ち
込む。このときの打ち込みは、スリツト２０の近
傍から始め、管用フランジリング１０の周方向に
沿つて両翼方向にスリツト２０から遠ざかるよう
に打ち進め、最後にスリツト２０の反対側に至る
ように行う。これにより、環状縁１８は圧縮され
て第４図中の破線で示される、より平らな形に屈
服する。その結果、環状縁１８の先端部が管２２
の内壁を外側に向つて強く押圧する。

以下の各図において、第４図に示される各構成
部材と同一または同様な部材には、第４図のもの
と同一の符号を配している。

第５図は、第４図の管用フランジリングを装着
した管を左右から突合せた突合せ継手の断面図で
ある。

第５図において、対向する平面フランジ１２の
間には、シールリング２６が配置される。また、
図中、一点鎖線２８で示されるネジ接合がこの２
枚の平面フランジ１２を固定するとともに、シー
ルリング２６を圧縮する。

第６図は、ドイツ特許第3143893号の別の実施
態様例を示す管用フランジリングの断面図であ
る。

第６図において、管用フランジリング１０には
平面フランジ１２の外縁部を筒状の腕１４と同じ
側に90度より大きな角度で曲げて形成した締付部
３０が設けられる。また、締付部３０の外側一周
を、分割可能な付勢バンド３２が取り囲んでい
る。付勢バンド３２は、外形の断面形状が左右対
称に曲つていて、締付部３０上に安定に保持され
るとともに、締付部３０の外縁を有効に押圧して
いる。付勢バンド３２の安定な保持は、例えば、
付勢バンド３２の切れ目に設けた図示しないネジ
装置またはワンタツチ式の引掛け装置により達成
される。この態様例は、管用フランジリング１０
の制作や組立てが簡単であるにもかかわらず、一
対の管用フランジリング１０の間に強固で安定な
接続を達成している。

第７図は、ドイツ特許第3143893号のさらに別
の実施態様例を示す管用フランジリングの断面図
である。これは、第６図のものとほぼ同様な態様
を示すが、締付部３０の先端が平面フランジ１２
の側に折り返される。

第７図において、平面フランジ１２に向つて斜
めに折り曲げられた締付部３０の先端は、ガイド
装置３４を構成し、ガイド装置３４の先端位置は
管２２の外壁に積極的には接触しないように定め
られる。ガイド装置３４は、単に、管用フランジ
リング１０と管２２の挿入接合を容易にするため
の目安とガイドの機能を果たす。

以下の第８図〜第１６図は、ドイツ特許第
3143893号の優先権に基く、カナダ特許1204131号
（1982年10月28日出願）において追加された各種
の実施態様例を示す。

第８図〜第１２図は、カナダ特許1204131号に
開示された各種の実施態様例を示す。「管内の突
起を用いた各種の実施態様例」を説明するための
部分的な断面図と模式図である。これらの態様
は、突起による追加手段無しでも、最初の挿入時
の応力によつて管２２の端部に強固に接合される
管用フランジリング１０に対して、追加的な接合
強度を与える。

第８図と第９図の態様において、突起は、管２
２の板金壁を内側に半月形に打ち出したつま先部
３６であり、環状縁１８の先端３８が引掛かるつ
ま先部３６の端縁４０は、管２２の板金壁から切
り欠かれて内側に持上げられている。一方、つま
先部３６の低い縁４２は、管２２の板金壁に移行
し接続している。第８図には、１個のつま先部３
６だけが示されるが、管２２の内周に沿つて多数
配置する等、複数個つま先部３６を設ける場合も
当然含まれる。この態様においては、つま先部３
６の端縁４０が環状縁１８の先端３８に係止され
るから、管２２と管用フランジリング１０のより
大きな接合強度が得られ、接合部分の気密性も損
なわれない。

第８図と第９図の態様における突起が端縁４０
で切欠かれた半月形のつま先部３６であつたのに
対して、第１０図と第１１図の態様における突起
は管２２の板金壁から長方形に切り欠いたタブ３
６′で構成される。

第１０図と第１１図の態様において、長方形の
タブ３６′は、端縁４０゜だけでなく、２つの軸
方向の辺縁４４，４６においても管２２の板金壁
から切取られて、内側に押出されている。タブ３
６′は、管２２の板金壁に、外側の縁４２′に沿つ
てのみ接続し、管２２の内側に向つて斜めに突出
している。この態様においては、環状縁１８の先
端３８がタブ３６′の端縁４０′の内側まで深く係
止されるから、管２２と管用フランジリング１０
のさらに強固な接合強度が得られる。この態様で
は、しかし、タブ３６′の切欠きを通して矢印４
８の方向に空気がいくらか逃げるから、接合部の
気密性に欠けることを考慮すべきである。この態
様は、この小さな空気漏れを許容できる用途に採
用されて都合が良い。

第１２図の態様における突起は管２２の板金壁
に止めた通しリベツト３６″で構成される。これ
は、管２２と管用フランジリング１０の間の追加
的な接合強度を得るための簡単な方法を示す。

第１２図において、管２２の板金壁には通しリ
ベツト３６″が止められ、環状縁１８の先端３８
は通しリベツト３６″の頭に係止される。ここで
もまた、通しリベツト３６″が１個のみ示されて
いるが、管２２の板金壁の一周に渡つて多数を配
置する等、複数個の通しリベツト３６″を設ける
場合も当然含まれる。

第１３図〜第１６図は、カナダ特許1204131号
における「スリツトを固定するためのクランプを
用いた各種の実施態様例」を説明するための部分
的な断面図と模式図である。このクランプ１１０
は、スリツト２０で隣接する管用フランジリング
１０の末端部を固定して、管用フランジリング１
０の形状安定性を向上させる。

第１３図〜第１６図において、クランプ１１０
は、ばね鋼板を曲げて一体的に形成され、上部分
１１２と下部分１１４とを有する。上部分１１２
の端部と下部分１１４の端部とは、狭い直立リブ
１１６で連結されている。管用フランジリング１
０の対向する末端部を、クランプ１１０の上部分
１１２と下部分１１４との間に容易に挿入できる
ように、それぞれの端縁部１１８，１２０の間隔
を先開きに形成してある。端縁部１１８，１２０
は斜めに後退させた面１２２，１２４を有し、こ
れにより管用フランジリング１０末端部に対する
クランプ１１０の装着はさらに容易となる。

クランプ１１０は、打抜きと折曲げにより一体
に形成されるから、下部分１１４は中央のスリツ
ト１２６を有する。従つて、下部分１１４は相互
に反対位置に置かれた２つの部分からなるが、こ
れによりクランプ１１０の管２２の直径方向にお
ける締付け力が損なわれることはない。これは、
軸方向において、下部分１１４が圧縮または引張
りに曝されないことによる。

第５図〜第７図に示される管用フランジリング
１０に応用すると、クランプ１１０は、管用フラ
ンジリング１０の対向する末端部を締付けて摩擦
力を発生する。特に、管用フランジリング１０が
薄い板金性の円管２２に押込まれた後には、クラ
ンプ１１０の中央部分、すなわち広がつていない
部分における上部分１１２と下部分１１４の本来
の距離は、アーム１４の厚さよりも小さい距離に
まで圧縮され得る。一方、アーム１４は、これに
屈服しつつ対抗して幾分この距離を押広げる。こ
れにより、アーム１４とクランプ１１０の強固な
摩擦力による固定が達成される。

一方、管用フランジリング１０が管２２に押込
まれた際には、アーム１４に対して、管２２の反
力による直径方向内向きの力が環状縁１８、ガイ
ド部１６を経由して作用するから、スリツト２０
の間隔が狭まり、スリツト２０は閉じて継目を形
成しようとする。すなわち、管用フランジリング
１０の末端部同士は、相互に接近するように強く
付勢される。これにより、直立リブ１１６のエツ
ジがアーム１４の末端部にめり込んで溝１２８を
形成しつつ、対抗するアーム１４の末端部を相互
に固定するから、軸方向における末端部の相互の
滑りが抑制される。

従つて、管用フランジリング１０のスリツト２
０に沿つた末端部は、直径方向と軸方向とにおい
て、相互に位置を確実に固定される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ドイツ特許第3143893号ならびにカナダ特許
1204131号の管用フランジリングにおいては、環
状縁１８が管２２を内側から押広げる力に対し、
管２２の管壁が応力を発生して対抗することによ
り、両者を相互に固定する強い摩擦力が得られ
る。従つて、従来の「管の外側に伸びた腕」は不
要であり、管用フランジリングの材料費が少なく
て済む。また、管と管用フランジリングの挿入装
着が容易であり、管端が変形している場合でも比
較的容易な装着を行なうことができる。

しかし、このような形式の管用フランジリング
は、通常の環境では、管端における十分に強固な
装着強度を発揮するものの、さらに大きな曲げ力
に曝されるような場合は、これに耐え得る必要な
安定性を期待できず、管用フランジリングのより
強固な装着強度と安定性が要求される。

本発明は、管を押広げる方向の応力下に置かれ
た内側の環状縁と、これに抵抗する管体とによつ
て装着強度を得る形式の管用フランジリングにお
いて、追加的な装着強度を獲得することを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

この形式の管用フランジリング、すなわち、ほ
ぼ直径方向外側に向つて拡張された接続フランジ
と、フランジの内側の縁からほぼ軸方向に伸ばさ
れた筒状の第１の腕と、第１の腕からフランジに
向つて斜めに伸びた第１の環状縁とを有し、初期
応力を与えた第１の腕と第１の環状縁とを管に挿
入して装着可能であつて、薄肉円筒管に装着可能
な一体成形の管用フランジリング、において、 上記の目的は、特許請求の範囲１に記載される
特徴、すなわち、第１の腕と隣接させてほぼ平行
に伸ばされた筒状の第２の腕と、第２の腕から外
側に突出した環状の突起とを有し、初期応力を与
えた突起を管に挿入して装着可能である、ことに
よつて基本的に解決される。

〔作用〕

この特徴によつて、第２の腕に設けた環状の突
起は、第１の環状縁同様、内壁に対抗して必要な
摩擦力を発生する。従つて、管端における本発明
の管用フランジリングの装着強度と安定性は、実
質的に２倍となる。しかし、本発明の管用フラン
ジリングの制作および組立ては、ドイツ特許第
3143893号の管用フランジリングに比べ、極くわ
ずかに複雑化しているだけである。

本発明において、環状の突起は、第２の腕を起
点にして外側に向つて付勢されるように構成して
も良い、これによつて、初期応力を与えられた突
起が管の内壁に内側から接触する。特許請求の範
囲２に記載された好ましい態様によれば、突起
は、第１の環状縁と同様な形状に第２の腕から曲
げて形成した第２環状縁である。第２環状縁の外
縁もまた、初期応力の下で管の内壁を筋かい状に
突張つて、管用フランジリングの管からの離脱に
抵抗する。

管用フランジリングのさらに追加的な装着強度
を得るためには、特許請求の範囲３または４に記
載された態様が推奨される。この態様において
は、第１の環状縁と第２の環状縁の少なくとも一
方は、管壁に内側に向つて突出させた突起の背面
にスナツプ式に係止される。この突起の実用的な
形態としては、管壁を局所的に内側に向つて押込
んだカム状のもので良い。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例が図面を参照して詳細に説明さ
れる。

以下の各実施例において、同様または同一な構
成部材には、同一の参照符号が配され、この参照
符号は、また、従来の技術の説明で用いた各図面
のものとも対応している。

第１図〜第３図に示す管用フランジリング１０
は、直径方向に広がつた接続フランジ１２と、フ
ランジ１２からほぼ直角にほぼ軸方向に伸ばされ
た第１の腕１４と、腕１４からフランジ１２に向
つて斜め外側に曲げられた第１の環状縁１８とを
共通に有している。

第１図に示される未装着の状態において、管用
フランジリング１０は、環状縁１８の最大の外径
（外縁４０における）が管２２の内径よりも大き
い。管用フランジリング１０は、環状縁１８に初
期応力を与えた状態で、管２２の開口端４２に挿
入される。挿入された後の状態は、第２図に示さ
れる。

管用フランジリング１０を管２２を挿入してい
る間、外縁４０は、引掛け突起４４の背面にスナ
ツプ状に係止されるまで、管２２の内壁に沿つて
摺動して進む。突起４４は、管２２に切欠きを設
けて内側に押込んだカム状のものである。腕１４
が比較的長く形成されている結果として、開口端
４２から突起４４までの距離の許容誤差を特に小
さくする必要が無い。このことは、現場で不正確
な管切断を行つた場合においても、突起４４に関
する作業を容易に行えることを意味する。

フランジ１２の外縁から、軸方向における腕１
４と同じ側に90度以上の角度で曲げて形成された
締付部３０は、フランジ１２の背面に隣接するの
ど部４６に接続する。この構造は、管用フランジ
リング１０は全体に好ましい補強を与える。のど
部４６は、次に、第２の腕４８に接続する。腕４
８は、第１の腕１４に隣接して、腕１４の追加的
な補強となる。フランジ１２に向つて斜めに折り
返された第２の環状縁５０は、第１の環状縁と同
様な形式で、腕４８から出発して管２２の内壁に
突当たる。本実施例において、第２の腕４８は第
１の腕１４よりも短く形成されているから、第２
の環状縁５０のエツジ５２は、突起４４よりも外
側（開口端４２に近い）の位置で、管２２の内壁
を筋かい状に突張ることとなる。環状縁５０のエ
ツジ５２の位置に対応させて、管２２の内壁から
飛出した別の突起４４′が設けられている。突起
４４の背面にエツジ５２がスナツプ式に係止され
ることにより、管用フランジリング１０の装着強
度と安定性がさらに補強される。

第３図は、本発明の別の実施例の管用フランジ
リングの部分的な断面図である。これは、第１図
と第２図に示された実施例と基本的に同様な構成
を有し、第１図、第２図の各構成部材と同一また
は同様な部材に対しては、第１図、第２図のもの
と同一の参照符号を配してある。

第３図において、第２の腕４８′は、第１の腕
１４とほとんど同じ長さに形成され、第１の腕１
４をほぼ全長に渡つて支持するように、第１の腕
１４に隣接している。また、第１図、第２図の第
２の環状縁５０の替わりに、補強用の折り山５４
が設けられる。折り山５４は、管２２の内壁に突
当り、内壁を直径方向外側に向つて押す。折り山
５４の尾根５６は、管２２の開口端４２から挿入
され、管２２の内壁に沿つて移動している間にお
いても、ほぼ一定の初期応力に応じた値の内壁押
圧力を発揮する。

〔発明の効果〕

本発明の管用フランジリングは、ドイツ特許第
3143893号と同様に、従来の「管の外側に伸びた
腕」が無いから、管用フランジリングの材料費が
少なくて済む。また、管と管用フランジリングの
挿入装着が容易で、管端が変形している場合でも
比較的容易に挿入装置を行えることに加えて、第
２の腕に設けた環状の突起（実施例中の第２の環
状縁または折り山）による追加的な装着強度と安
定性が得られるから、管用フランジリングは、管
に装着された状態で、さらに大きな曲げ力にも耐
え得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の管用フランジリン
グの、管端への未装着状態における、部分的な断
面図である。第２図は、本発明の実施例の管用フ
ランジリングの、管端への装着状態における、部
分的な断面図である。第３図は、本発明の別の実
施例の管用フランジリングの部分的な断面図であ
る。第４図は、ドイツ特許第3143893号の実施態
様例の管用フランジリングおよび管の断面図であ
る。第５図は、左右から突合せた、ドイツ特許第
3143893号の実施態様例の管用フランジリングお
よび管の断面図である。第６図は、左右から突合
せた、ドイツ特許第3143893号の実施態様例の管
用フランジリングおよび管の断面図である。第７
図は、左右から突合せた、ドイツ特許第3143893
号の実施態様例の管用フランジリングおよび管の
断面図である。第８図は、カナダ特許1204131号
の実施態様例の管用フランジリングおよび管の部
分的な断面図である。第９図は、カナダ特許
1204131号の実施態様例における管内の突起を含
む部分的な斜視図である。第１０図は、カナダ特
許1204131号の実施態様例の管用フランジリング
および管の部分的な断面図である。第１１図は、
カナダ特許1204131号の実施態様例における管内
の突起を含む部分的な斜視図である。第１２図
は、カナダ特許1204131号の実施態様例の管用フ
ランジリングおよび管の部分的な断面図である。
第１３図は、カナダ特許1204131号の実施態様例
において採用されるクランプの斜視図である。第
１４図は、カナダ特許1204131号の実施態様例の
管用フランジリングおよび管の部分的な断面図で
ある（第１５図中、XI−XIで切断している）。第
１５図は、カナダ特許1204131号の実施態様例の
管用フランジリングおよび管の別の角度（第１４
図中、XII−XII）における部分的な断面図である。
第１６図は、カナダ特許1204131号の実施態様例
の管用フランジリングおよび管の別の角度（第１
４図中、−）における部分的な断面図で
ある。 〔主要部分の符号の説明〕 １０…管用フラン
ジリング、１２…フランジ、１４…（第１の）
腕、１８…（第１の）環状縁、３０…締付部、４
６…のど部、４８…（第２の）腕、５０…（第２
の）環状縁、２２…管、４４，４４′…突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ほぼ直径方向外側に向つて拡張された接続フ
   ランジと、該フランジの内側の縁からほぼ軸方向
   に伸ばされた筒状の第１の腕と、該第１の腕から
   前記フランジに向つて斜めに伸びた第１の環状縁
   とを有し、 初期応力を与えた前記第１の腕と前記第１の環
   状縁とを管に挿入して装着可能であつて、薄肉円
   筒管に装着可能な一体成形の管用フランジリング
   において、 前記第１の腕と隣接させてほぼ平行に伸ばされ
   た筒状の第２の腕と、該第２の腕から外側に突出
   した環状の突起とを有し、 初期応力を与えた前記突起を前記管に挿入して
   装着可能であることを特徴とする管用フランジリ
   ング。 ２ 前記環状の突起は、 前記第２の腕に続く部分を前記フランジに向つ
   て斜めに折曲げた第２の環状縁として形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲１に記載の
   管用フランジリング。 ３ 前記第１の環状縁の外縁が、前記管の端部の
   近傍に配置した、前記管の内側に向つて突出した
   突起の背面に係止されることを特徴とする特許請
   求の範囲１、２のいずれかに記載の管用フランジ
   リング。 ４ 前記第２の環状縁の外縁が、前記管の端部の
   近傍に配置した、前記管の内側に向つて突出した
   突起の背面に係止されることを特徴とする特許請
   求の範囲１〜３のいずれかに記載の管用フランジ
   リング。