JPH0533888A - フランジ付パイプの結合方法並びにその結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイプとフランジの固定が強固であることは
もとより、パイプに曲がり応力が集中して損傷するとい
ったことを防ぎ得て、かつパイプ相互間の接続角の如何
に拘らず、特定の曲げ加工を施すことなく角度を持たせ
てパイプ相互間の接続を為し得るようにする。 【構成】 パイプの先端からフランジの厚みより長い距
離を保有させた位置に拡径による複数の波形を形成し、
次いで上記パイプの先端にフランジの取付孔を嵌入させ
た後、パイプ先端をカーリングさせてフランジに対して
パイプ先端をかしめてパイプ先端とフランジとを固定
し、更に上記フランジの取付孔周縁に対応するパイプ端
部を再成形して、最もパイプ先端に近い波段部とパイプ
先端のカーリング部とでフランジを挾圧させるようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の配管用として使
用されるフランジ付パイプの結合方法並びにその結合構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のものとしては、特開平１
−１０５０８８号公報記載の接続用フランジ付金属管及
びその製造方法が知られるところである。この公報記載
のものは、図９に示す如く、パイプ１の先端をカーリン
グさせ、一方フランジ２の取付孔３の孔縁にリング状の
嵌入溝４を形成しておく。そしてパイプ１の先端のカー
リング部５をフランジ２の嵌入溝４内に嵌入させた状態
で、金型を利用してフランジ２とパイプ１のカーリング
部５との相互間をかしめて、パイプ１に対してフランジ
２を固定する。このかしめによるのみでは、強大な力が
作用した時にパイプ１とフランジ２との固定が不用意に
解離することがあることから、パイプ１のカーリング部
５よりフランジ２の厚みだけ長さを保有した位置にビー
ド加工を予め施しておき、パイプ１をフランジ２の取付
孔３に嵌入させた時に、フランジ２の取付孔３の孔縁を
ビード加工により形成したビード部６に係合させ、次い
で上記の如くパイプ１の先端をカーリングさせ、更にパ
イプ１のカーリング部５とフランジ２の取付孔３の孔縁
との相互間をかしめる。これによりフランジ２をパイプ
１のカーリング部５とビード部６とで挾持させて、不用
意に強大な力が作用してもパイプ１とフランジ２との相
互間が脱離しないようにすることがある。フランジ２に
は他のパイプ１のフランジ２とボルト止めをするための
ボルト孔７を穿設させてあることは勿論である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、パイプ１に曲げ応力が加わった時、フラ
ンジ２の取付孔３の一孔縁との当接部分に曲げ応力が集
中して、パイプ１のその部分が損傷するといったことが
ある。又、２組のパイプ１相互間をそのフランジ２の利
用で角度を持たせて接続する場合には、何れか一方のパ
イプ１を予めその接続角度に応じて曲げ加工を施した上
で接続作業をしなければならず、煩瑣な作業を強いられ
るばかりか、接続角度に応じて正確に角度を設定して曲
げ加工を施すには熟練を必要とし、正確に曲げ加工をし
得ないと、上記の如く不用意な曲げ応力がパイプ１に加
わって、該パイプ１の損傷を招く原因にもなる等の問題
がある。

【０００４】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、パイ
プとフランジの固定が強固であることはもとより、パイ
プに曲がり応力が集中して損傷するといったことを防ぎ
得て、かつパイプ相互間の接続角の如何に拘らず、特定
の曲げ加工を施すことなく角度を持たせてパイプ相互間
の接続を為し得るフランジ付パイプの結合方法並びにそ
の結合構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、請求項１では、パイプの
先端からフランジの厚みより長い距離を保有させた位置
に拡径による複数の波形を形成し、次いで上記パイプの
先端にフランジの取付孔を嵌入させた後、パイプ先端を
カーリングさせてフランジに対してパイプ先端をかしめ
てパイプ先端とフランジとを固定し、更に上記フランジ
の取付孔周縁に対応するパイプ端部を再成形して、最も
パイプ先端に近い波段部とパイプ先端のカーリング部と
でフランジを挾圧させてなるフランジ付パイプの結合方
法を特徴とするものである。請求項２では、パイプ先端
が嵌入される取付孔を有して該取付孔の孔縁とパイプ先
端のカーリング部との相互間でかしめられて固定される
フランジと、該フランジの取付孔に嵌入されてその孔縁
にかしめられ固定される先端のカーリング部と該カーリ
ングと協働してフランジを挾圧する波段部とを備えたパ
イプから成って、上記パイプの波段部がパイプの長手方
向に沿って複数条設けたフランジ付パイプの結合構造を
特徴とするものである。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明に係るフランジ付パイプの結
合方法並びにその結合構造の一実施例を図面に基づき説
明する。まず、フランジ付パイプの結合方法について説
明すれば、図１において、１１は金属性パイプである。
該パイプ１１の先部付近には、拡径による複数の波形１
２を段成形する。波形１２の第１の波段部１２ａは、パ
イプ１１の先端から後述するカーリング部１３を形成す
る距離、及びフランジ１４の厚みと等しい距離乃至やや
長い距離を隔てた位置に形成する。次いで、図２に示す
如くパイプ１１の先端をフランジ１４の取付孔１５に嵌
入させ、押具２４で波形１２を押えて、該パイプ１１の
先端をカーリング金具２３により予め設定した曲率半径
でカーリング加工を施す。フランジ１４には、パイプ１
１の外径に見合う孔径の取付孔１５を有していることは
もとより、該取付孔１５の孔縁近傍にリング状の嵌入溝
１６を形成し、又周端付近には複数個のボルト孔１７を
設けてある。更に、図３に示す如く、上記パイプ１１の
カーリング部１３をフランジ１４の嵌入溝１６内に嵌入
させ、フランジ１４とパイプ１１の先端との相互間をか
しめ金具２５でかしめて固定する。更に、図４に示す如
く、上記波形１２をも含めてフランジ１４の取付孔１５
周縁に対応するパイプ１１の端部を再成形し、この再成
形後の波形１８のうち第１の波段部１８ａでフランジ１
４の裏面を押圧し、これにより第１の波段部１８ａとカ
ーリング部１３とでフランジ１４を挾持して強固に固定
する。上記再成形後は第１の波段部１８ａの内面側の曲
率半径ＲをＲ≧１ｔ以上になるように加工し処理する。
この場合、ｔはパイプ１１の肉厚を示している。このよ
うに第１の波段部１８ａの内面側の曲率半径Ｒを設定す
ると、第１の波段部１８ａが持つ弾性付勢力を利用して
フランジ１４を包持する如く挾持し得、特にパイプ１１
の長手方向の不用意な力が加わったときに、この作用力
を第１の波段部１８ａで吸収し得る。この時、図５に示
す如く、フランジ１４の取付孔１５の内周面に逃がし溝
２６を予め形成しておき、上記再成形時に生ずるパイプ
余肉２７を逃がし溝２６内に嵌入させることもできる。
又、第一の波段部１８ａは、図６に示す如く、フランジ
１４の下端孔縁に対して一旦第１の波段部１８ａ内に膨
出させてから形出することもできる。このような膨出部
１９を形成すると、フランジ１４の孔縁と当接によるパ
イプ１１の損傷を防ぐのに効果的であり、又上記フラン
ジ１４に対する第１の波段部１８ａの弾発力をも効果的
に発揮し得る。そして、図４に示す結合構造のフランジ
付パイプが形成される。

【０００７】次に、フランジ付パイプの相互間の接続方
法を説明すれば、図７に示す如く、他の結合構造のパイ
プに固設されたフランジ２１と上記フランジ１４とを突
き合わせ、この突き合わせでフランジ２１のボルト孔２
２と上記フランジ１４のボルト孔１７とが一致するの
で、該ボルト孔２２、１７内にボルトを挿通させてナッ
トでフランジ２１、１４の相互間を固定する。パイプ２
０に対してパイプ１１の接続にある角度を持たせて接続
させねばならない場合に、上記波形１８の部分が曲がっ
て上記接続角を吸収させる。特に、予め所定の接続角を
持たせてパイプ２０に曲げ加工を施しても、実際にパイ
プ１１、２０を接続する際に、その接続角に誤差が生じ
た時にその誤差分を上記波形１８に吸収させるのに頗る
便利である。

【０００８】上記結合構造のフランジ付パイプは、図８
に示す如く、フランジ１４側を固定し、他側のパイプ１
１の一端を一定振幅で振動させて破断試験を行えば、波
形１８のうち第１の波段部１８ａの内径Ｒの値が小さい
と、少ない振動回数で破断をし、内径Ｒの値が大きくな
るにつれて破断時の振動回数が増加する。従って、第１
の波段部１８ａの内径Ｒがパイプ１１の肉厚ｔに対し
て、Ｒ≧１ｔの関係を持つ適宜の値を設定することで、
耐久性を向上させることができる。

【０００９】

【発明の効果】以上の如く、本発明に係るフランジ付パ
イプの結合方法並びにその結合構造によれば、カーリン
グ部と複数の波形のうちの最初の波段部とでフランジを
挾圧することで、フランジとパイプとを更に強固に固定
し得ることはもとより、波形で曲げ応力を吸収し得るの
で、パイプの一箇所に曲げ応力が集中して破損するとい
ったことを防ぎ得て、しかも、パイプ相互間の接続に接
続角度を持たせることも可能で、利用上頗る便利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】パイプに波形を形成した第１段階の結合過程を
示す要部断面図である 。

【図２】パイプ先端をフランジの取付孔に嵌入させて、
パイプ先端にカーリング加工を施した第２段階の結合過
程を示す要部断面図である。

【図３】パイプのカーリング部とフランジとをかしめた
第３段階の結合過程を示す要部断面図である。

【図４】パイプの波形を再成形した最終段階の結合過程
を示す要部断面図である。

【図５】再成形時の他の変形例を示す要部断面図であ
る。

【図６】パイプの波形の他の形状を示す要部断面図であ
る。

【図７】パイプ相互間の接続状態を示す要部断面図であ
る。

【図８】パイプの破断試験の態様を示す説明図である。

【図９】従来のフランジ付パイプの結合構造を示す要部
断面図である。

【符号の説明】

１１ パイプ １２ 波形 １３ カーリング部 １４ フランジ １６ 嵌入溝 １８ 再成形部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 俊 臣 広島県広島市安佐北区安佐町大字毛木523 −３ 株式会社美和内 (72)発明者 島 本 英 明 広島県広島市東区温品一丁目３番１号 株 式会社ユーメツクス内 (72)発明者 田 村 繁 行 広島県広島市東区温品一丁目３番１号 株 式会社ヒロテツク内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプの先端からフランジの厚みより長
   い距離を保有させた位置に拡径による複数の波形を形成
   し、次いで上記パイプの先端にフランジの取付孔を嵌入
   させた後、パイプ先端をカーリングさせてフランジに対
   してパイプ先端をかしめてパイプ先端とフランジとを固
   定し、更に上記フランジの取付孔周縁に対応するパイプ
   端部を再成形して、最もパイプ先端に近い波段部とパイ
   プ先端のカーリング部とでフランジを挟圧させてなるこ
   とを特徴とするフランジ付パイプの結合方法。
2. 【請求項２】 パイプ先端が嵌入される取付孔を有して
   該取付孔の孔縁とパイプ先端のカーリング部との相互間
   でかしめられて固定されるフランジと、該フランジの取
   付孔に嵌入されてその孔縁にかしめられ固定される先端
   のカーリング部と、該カーリングと協働してフランジを
   挾圧する波段部とを備えたパイプから成って、上記パイ
   プの波段部がパイプの長手方向に沿って複数条設けたこ
   とを特徴とするフランジ付パイプの結合構造。