JPH04507220A - 管状構造体に極めて小さい曲げ半径を実現する手段 - 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】 管状構造体に極めて小さい曲げ半径を実現する手段発明の背景及び概要 各種のアングル接続具又は曲げ管を製造することは長年に亙り、一般的に行われ ていることである。ある適用例において、曲げ部分の圧力低下が可能な限り小さ いことが望ましい場合には、曲げ距離の長い曲げ管を使用している。利用可能な スペースが制限され、又は直角のコーナ部に近接して配置することが必要である その他の適用例においては、管の曲げ半径を小さくして製造することを余儀なく される。

鋳物等を使用することは一般的となっている。これは、殆どの管又はバイブを曲 げ部分の外側に沿って曲げるのに必要な延伸程度、又は曲げ部分の内径のパイプ 肉厚の材料に必要とされる圧縮力のため、曲げ部分の半径が管の内径の倍数に制 限されるからである。多くの重要な場合、鋳物又は機械加工ボート接続具の小さ い曲げ半径を管状接続具の曲げ半径と近似したものにすることが可能であれば、 著しいコストの削減が可能であろう。

かかる状況の一例は、いわゆる「バンジョー（Ｂａｎｊｏ）　Ｊ接続具と呼ばれ るものを大量に使用することである。「バンジョー」接続具は、バンジョー類似 の本体を備えており、管が取り付けられるステムが円形の端部から伸長し、その 円形の端部の平坦な円形面には穴が形成されている。これは円形の共鳴箱から伸 長するバンジョーのフレット及びストリングアームを模擬したものである。バン ジョー接続具は、その「バンジョー」接続具をポートに取り付けるためには、そ の中心部及び円形端部の穴を通って延びるボルトを必要とする。アーム、及びボ ルトの中心部を穿孔することにより流体通路が形成される。ボルトの細部を横断 して穿孔し、流体がボルトの中心線の穿孔部分に入るのを許容する穴を形成する 。バンジョ一本体とボルト頭部との間には、通常、座金状のガスケットによる密 封が必要とされる。「バンジョー」コネクタが高価格であるのは、製造に多くの 工程及び材料が必要とされるからである。「バンジョー」接続具は、長年に亙り 世界的に広く使用されており、「バンジョー」接続具により実現される極めて小 さい管の曲げ半径を形成し得ることから得られる利点を明確に実証している。

「単純な」接続、及び接続されるパイプ又は管を曲げることは遥かに低廉であり かつより信頼性が高い。「バンジョー」型の接続による分路の利点が得られない ならば、かかる「バンジョー」接続は全く採用されないものと考えられる。

ここに開示した手段は、高価格のバンジョー接続具を使用せずに、「バンジョー 」分路による利点を実現する方法を提供するものである。

本発明の目的は、極めて小さい曲げ半径を実現する管状構造体を提供する、−と である。

別の目的は、完全な一層の接続具を提供することである。

従来実現困難であった有利な利点をより容易にかつ低廉に達成することが可能と なる。

図面及び図面の説明を参照することにより、ここに開示した手段を一層良く理解 することが出来よう。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明による管状構造体の断面図、第２図は、曲げた状態にある第１ 図と同様の断面図、第３図は、曲げられかつ管、パイプ、ホース又はある型式の ポートに結合することによって端部を閉じた管状構造体の側面図、第４図は、ポ ートに螺入させる装置を備えた第３図と同様の側面図である。

好適な実施例の詳細な説明 第１図を参照すると、ここに開示した方法により曲げる用意が整った管状部分１ ０が示しである。以下に説明するように、部分３Ｏ−０（外側半径）及び３Ｏ− Ｉ（内側曲げ半径）は、管部分１２．１４間の管の膨出部分の各種の壁及び半径 を表示する参照符号１６乃至４４で示しである。

壁１８．２２．２６．３４．３８．４２は略平坦でかつ平面状に示してありより 、半径１６．２０．２４．２８．３２．３６．４０．４４をより明確に見えるよ うにする。壁１８．２２．２６．３４．３８．４２は平坦でかつ平面状にする必 要はなく、第２図に示した曲げ部分が第２図に示すように形成されるように半径 １６．２０．２４．２８．３２．３６．４０のみを十分に画成すればよいことが 分かる。

この膨出頭部状構造体の形成に伴い、この膨出領域の材料が延伸することにより 、壁４６が薄くなる。又、金属材料である場合、この曲げかつ薄くした材料を「 焼入れ」する場合もある。故に、この材料は、第２図の曲げ工程前に焼鈍しする ことが有利である。材料が熱可塑性である場合、変形した材料は、第２図の曲げ 工程後に加熱し、プラスチックを曲げた形状に「固定」することが必要である。

第２図を参照しつつ、第１図の参照数字を使用して膨出部分の表面「壁及び半径 」について説明する。これら参照数字は、これら表面の動きを最も明確に説明し 得るように第２図には示していない。

第２図には、角度ｒＡＪだけ曲げた後の管部分１２．１４、及びこの曲げ角度を 許容する膨出領域の部分が示しである。部分３０−１の内側半径領域はより鋭角 な角度半径１６．２０．２４．２８に曲げることにより相互に折り重ねられる。

又、壁部分１８．２２．２６も幾分曲げられる。曲げ部分３０−０の外側半径は 壁３４．３８．４２がその新たな方向を向くのに伴って半径３２．３４．４０． ４４が増大することを示す。膨出部分の中程度の曲げはこれら極端な２つの形態 の中間にある。

このように角度ｒＡＪで曲げる場合、金属材料は同様に焼入れし、曲げ部分を「 固定」するのに寄与する。

壁部分１８−３４．２０−３８．２６−４２の最小長さ寸法は、管１２．１４を 曲げる角度ｒＡＪに依存することに留意すべきである。製造時には、最大角度ｒ ＡＪは約１１０°であると仮定し、膨出領域がその角度及びそれより小さい全て の角度に対応可能であるように形成することが便宜である。何故、９０°ではな （，１１０°の角度を選択するのか疑問に思うのは当然である。これは、第３図 の形態の場合、装置１００の１つの終端に達する管を僅かに曲げ、その管が装置 １１０の他端を取り付ける表面付近に位置するようにするためである。「バンジ ョー」型式の接続に代替するための適用例の一つはこうした形態である。

第３図を参照すると、端部１．２で終端となる装置１００が示しである。又、小 さい半径ｒＲＪも示しである。

終端１．２は、配管系及び該配管系の接続を促進する管、スイベルナツト又は任 意の端部とすることが出来る。半径ｒＲＪは、材料、寸法、肉厚、膨出部分の面 積又はその他の全てのファクタに依存する。ここに開示した手段を使用すること で初めて、同様の条件下における他の方法によるよりも小さい半径ｒＲＪを形成 することが可能となる。しかし、この方法は、多くの鋳物及び機械加工による接 続具に代えて、多（の場合、従来の技術では経済的に実現不可能である極めて有 利な機能を提供するより低廉な接続具を使用することが可能であるという極めて 有利な経済的効果をもたらすものである。

第４図には、第３図の接続具の一端を「バンジョー」コネクタの代替物として使 用し得るように仕上げた上記代替品の一例が示しである。一つの直接的な利点は 、装置１１０の端部１をポート内に挿入した後でさえ、端部２はポートの軸線を 中心として３６０°回転自在であり、ナツトは管状部分に密封されることである 。「バンジョー」コネクタの場合、ボルトを締め付けたとき、「バンジョー」状 の部分は最早、回転自在ではなくなる。「バンジョー」アームの出口方向が既存 のパイプに必要とされる方向を正確に向いていない場合、このパイプは曲げるか （可能であれば）、又は「バンジョー」部分を緩めて再配置しなければならない 。

第３図の端部１を「バンジョー」状に処理し、これと相俟って端部２にスイベル 型急速コネクタを使用することにより、装置１１０のアームは軸線を中心として 回転自在となる。この急速コネクタが更に幾分かの「揺動」　（急速コネクタ軸 線を中心とする挿入管の揺動）を許容する場合、完全に嵌まり得るように正確に 製造されていない差込み側の管を接続しようとするときに生ずる歪みをその差込 み側の管に作用させることが不要となる。

パイプ又は管の不完全な製造の原因となる極めて多（のファクタが存在するため 、完全に嵌まり得るパイプは稀な商品である。通常の型式のものは（パイプの両 端が作動中、相互に不動である場合でさえ）、１本の可撓性ホース又は管を使用 し、不可避的に製造される完全でない型式の管に対応し得るようにすることであ る。勿論、この可撓性部分を使用する必要がなければ、パイプのコストは遥かに 低廉となり、より長期間の使用が可能である。

ここに開示した手段を利用することにより多くの利点が得られる。より低コスト でかつ極めて小さい曲げ半径を実現し得る接続具は、現在市販されていないため 、又市販の接続具は、実現可能となりつつある優れた接続機能に対応することが 困難であるため、多（の日常的な装置が機能するのに必要な多数のパイプ及び管 を配管しかつ取り付ける職人は、これら極めて広（対応可能な解決手段が利用し 得なかった過去に使用しなければならなかった旧来の方法の採用を再検討するに 至っている。

又、この型式の形状体の予延伸が可能である場合、開示した手段は、肉厚の薄い パイプ又は管の端部付近にも使用することが出来る。この形状体は、寸法上の簡 単なビードではなく、その後に曲げるために遥かに固いビードである。又、パイ プに簡単なビードを形成する場合、曲げ工程中にパイプの肉厚の材料を延伸させ ることなく、大きい角度で曲げることは出来ない。この形状体を予成形体の延伸 後に焼鈍しすれば、パイプは組立て時に、適合し得るように曲げることが出来る 。かかる理由のため、予成形と焼鈍しとを組み合わせることは、ここに開示した 手段により得られる重要な利点である。この後者の場合、第３図の管１００の端 部１．２はパイプ又は管の連続部分である。

上記の説明から、管状バイブ又は導管に比較的大きい膨出部を形成するという比 較的単純な方法により、多（の機能上及び経済上の利点が得られることが明らか である。所定の曲げ程度の場合、成形マンドレルは膨出領域内に十分に深く位置 決めし、曲げ部分（第２図の３Ｏ−０）の外側半径に僅かな円味を付け、その材 料を僅かに延伸させることが外観上有利である。曲げ領域全体は、曲げ工程前に 予め膨張させであるため、その曲げに起因して、管部分の流動面積が何ら縮小し ていないことが分かる（第２図の１２．１４参照）。

上記の説明は本発明の好適な実施例を構成するものであるが、本発明は添付した 請求の範囲の適正な範囲又は妥当な意義から逸脱せずに、変形例、応用例及び変 更が可能であることが理解されよう。

国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．管状構造体を製造する方法にして、管内において外方へ膨出する環状部分を 形成する段階と、前記管を前記膨出環状部分にて曲げる段階と、前記曲げ半径が 前記形成段階及び曲げ段階を採用しない場合に前記外方膨出環状部分において得 られるであろう半径よりも小さい曲げ形態を形成する段階とを備えることを特徴 とする製造方法。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の製造方法にして、前記膨出領域の材料の長さが、 前記第１の形成部分である半径の内側材料の一部を含む材料が局部的に延伸する 程度よりも前記管状構造体の材料をより顕著に延伸させることなく、前記曲げ部 分を形成するのに十分であることを特徴とする製造方法。
3. ３．請求の範囲第１項に記載の製造方法にして、一回の曲げ当たり、１つの外方 膨出部分のみが使用されることを特徴とする製造方法。
4. ４．請求の範囲第１項に記載の製造方法にして、前記膨出領域が曲げ工程前に焼 鈍しされることを特徴とする製造方法。
5. ５．請求の範囲第１項に記載の製造方法にして、前記曲げ形態が、該形態を配管 系に接続することにより終端接続されることを特徴とする製造方法。