JPS5836238B2 - 二つのチュ−ブの接合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 明細書 本発明は二つのチューブを接合する方法に係る。

２個の固定チューブを、もしくは機械中にある筒口と固
定チューブとを端と端を合わせて接合したい場合、これ
らのチューブが扱い難い長さである場合、配管系中に使
われているある長さのチューブを取り替えたい場合、又
はあるチューブを別のチューブとしての多方向管継手と
接合したい場合、これらすべての場合、二つのチューブ
の端と端を合せて溶接をしたり、スリーブをチューブに
遊嵌させて、接着、ろう付けもしくは溶接によりチュー
ブと遊嵌乃至自由スリーブとを固定して、二つのチュー
ブを固定することは知られている。

しかし乍ら、これらの方法では二つのチューブが必ずし
も強固に接合され難い虞れがあるのみならず、公知のス
リーブを用いる方法では、スリーブとチューブとの間に
すきまが残る虞れがある。

また、フランス国特許第２３５６４６３号には圧入を用
いた二つのチューブの接合技術が開示されている。

この方法によれば、一方のチューブの端部をもう一方の
チューブの端部開口中へ直接圧入することによって二つ
のチューブの接合が行なわれる。

しかし乍ら、前記の如く二つのチューブがその長さ等の
故に容易には扱い難い等の場合、この方法は使用され難
い。

本発明は前記した点に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、相互に接合される二つのチューブが
その長さ等の故に容易には扱い難い場合でも、また二つ
のチューブのうちの一方のチューブが他方のチューブと
接合されるべく該他方のチューブと一列になる所定位置
に配設された際、二つのチューブをその長手力向に沿っ
ては大きく動かし難い場合でも、溶接乃至ろう付等の手
段を用いることなくして、二つのチューブを容易且つ強
固に実質的に気密に接合し得る接合方法を提供すること
にある。

この目的は、原理的には、二つのチューブを直接圧入に
より嵌合させるかわりにスリーブを用いて各チューブを
スリーブに圧入すること、及び圧入を二段階に分けて行
なうことにより達成される。

すなわち、例えばたとえ第二のチューブが容易には動か
され難い場合でも、まず第一のチューブをスリーブに圧
大した後、単に第二のチューブに対して所定位置にスリ
ーブ付の第一のチューブを配設し、第一及び第二のチュ
ーブを相互に静止乃至固定状態に保ったま瓦、スリーブ
を第二のチューブ側に移動させることにより第二のチュ
ーブをスリーブに圧入し得、その結果スリーブを介して
二ツノチューブを強固に接合し得る。

第一のチューブをスリーブに圧入する場合にも、第一の
チューブを静止乃至固定状態にしておき、第一のチュー
ブに対してスリーブを移動させてもよい。

以上の二つの圧入段階において、実際上スリーブを移動
させるだけでスリーブと各チューブとの圧入嵌合、換言
すれば二つのチューブの接合が行なわれ得る。

より詳細には、本発明によれば、前記目的は、横断面形
状及び大きさが一定である真直な貫通孔を有するスリー
ブの該貫通孔に、該貫通孔よりも太い金属製の第一のチ
ューブを、該チューブの一端が該貫通孔から突出するま
で圧入する第一の圧入段階と、前記貫通孔と一列に且つ
一端が遠くとも第一のチューブの突出した前記一端部近
傍の所定位置に位置するように金属製の第二のチューブ
を第一のチューブに対して位置決めする段階と、第二の
チューブを第一のチューブに対して静止状態に保ったま
へ、スリーブを第二のチューブに対して移動させて、第
二のチューブをスリーブに圧入する第二の圧入段階とを
有してなる二つのチューブの接合方法によって達成され
る。

本発明方法の好ましい例によれば、２個のチューブの接
合のために用いられるスリーブは前記貫通孔が設けられ
た最小の内径の円筒状中央部を有しており、この貫通孔
の直径は２個のチューブの最初の外径より小さく、この
貫通孔の長さはこの直径の少くとも２倍に等しい。

この中央部の貫通孔はその両端において朝顔形に拡がり
ながら少くともチューブの外径に等しい直径に迄及ぷ拡
開孔部としての円錐形の中ぐりに延長されている。

スリーブの軸と前記円錐形の中ぐりの母線とのなす角は
好ましくは７°程度である。

好ましくは、これらの円錐形の中ぐりの一つは内径がチ
ューブの外径よりやや大きい円筒部分の直線状案内孔部
に延長されており、この直径はチューブの外径に摩擦無
しに又は軽い摩擦を伴って一方又は他方のチューブの容
易な導入を可能にするすきまの分を加えた径に等しく、
この延長された円筒部分はスリーブの最小直径の中央円
筒部分の少くとも半分に等しい長さを有する。

２個のチューブの各々はスリーブの両側から各各が最小
直径の中央部のほぼ中央迄圧入されることによって接合
される。

チューブの各々の端末は、端と端を合せてスリーブ内に
嵌入される前に、７°程度の角で円錐状に角を斜めに削
られている。

２個のチューブの接合は次の方法で行われる。

即ち、２個のチューブのうちの一つの、角を斜めに削っ
た端末をスリーブの最大内径の円筒部分に対向して位置
づけながらスリーブと前記第一のチューブとを一列に並
べる。

チューブは殆んど摩擦無しにスリーブの前記第一の円筒
部分内に導入される。

チューブをスリーブの反対の端と同一平面になるまでス
リーブを通過させながらチューブの圧入を続ける。

嵌入は一方ではチューブの一部を、他方ではスリーブの
一部を締めつげる円筒状の掴み部分を有する挾み道具の
ようなあらゆる公知の手段によって行われる。

も．しスリーブが薄くて拡がる危険があるならば、スリ
ーブを変形しない型内に締めつげる。

このようにスリーブが拡がることなく圧入される際、第
一のチューブは少《ともある程度直径を縮小される。

このプロセスはフランス国特許第２３５６４６３号に開
示されている過程と類似である。

次に第二のチューブを第一のチューブとほぼ端と端を合
せて一列に並べて配置する。

第二チューブの角を斜めに削られた端末は第一チューブ
の端末に対向し、この第一チューブの端末はスリーブを
通過する際に圧縮されて直径が減少している。

第二チューブは長手方向と同時に側方向の移動によって
第一チューブと端と端を合わせて整列され得る。

前記２個のチューブを不動に保ち、第一チューブに関し
てスリーブを後退させる。

第一チューブの直径を縮小された部分はスリーブの最小
の内径の部分から引出され、一方第二チューブの端末は
スリーブ内に圧入される。

対向した２個のチューブの端末がスリーブの最小直径の
中央部分のほぼ中央に《る迄スリーブを前進させる。

本発明は図面によって示された具体例についての以下の
説明によってより良く理解されよう。

第１図はスリーブ内に圧入される前にスリーブに対して
一列に配置される一方のチューブの前に位置づけられた
スリーブを表わす。

もう一つのチューブは、図示されていないが、スリーブ
の位置決定を可能にするために十分に遠ざけられている
と仮定する。

第２図はスリーブを表わし、このスリーブ内に第一チュ
ーブを表わし、このスリーブ内に第一チューブがスリー
ブの反対の端末と同一平面になる迄圧入されている。

第３図はあらかじめ嵌入された第一チューブに固定され
たスリーブと一列になった第二チューブを表わす。

第二チューブは第一チューブに対するスリーブの後退運
動によってスリーブ中にそれ自体嵌入されようとしてい
る。

第４図は対向して全く嵌入された２個のチューブを表わ
す。

第５図は二金属製のチューブとこれらのチューブの内層
と同じ金属で作られたスリーブとを以て得られた接合の
例を表わす。

第６図及び第７図は具体例の可能な変更例を表わし、そ
れぞれスリーブの最小内径が接合すべき第二チューブの
内径より小さい寸法を有する場合における第３図及び第
４図に対応する。

第１図には、外径Ｄ１＝ １ ８關、内径Ｄ２−１６關
のアルミニウム製チューブ１が見られ、このチューブは
これもまたアルミニウム製のスリーブ２と軸を合わせて
表わされている。

チューブ１の端末３はチューブの軸に対して角αすなわ
ち７°で外側を斜めに削られている。

スリーブ２はＤ０より小さい最小直径Ｄ３０円筒状中央
部４を有し、ここではＤ３＝１６ｍｍである。

横断面の形状及び大きさが一定である真直な貫通孔４ａ
を有するこの円筒部分は長さＬ１＝４０ｖｒｍを有する
。

前記円筒部分４０貫通孔４ａはその両端において拡開孔
部としての円錐形中ぐり５−６に連っており、この円錐
形中ぐりの母線はスリーブの軸ＸＸ′と７°の角αをな
す。

円錐形中ぐりの一つ６はそれ自体内径Ｄ４−１ ８．
２ｍｍの円筒部分７の直線状案内孔７ａに延長されてい
る。

最大内径の円筒部分７は＋Ｌエより大きい長さＬ２＝２
２ｍｍを有する。

スリーブ２の外径Ｄ５は２０ｍｍである。

この円筒部分７の端末８はスリーブを軸方向に押し遣る
ための肩として用いられ得る。

審美的な又はより高い機械的強度の理由のために、スリ
ーブ２の両端は第６図及び第７図に表わされている如《
斜めに削られ得る。

このようにしてスリーブの両端の直径の突然の変化を避
ける。

第２図では、まずチューブ１をＤ１ より大きい直径Ｄ
４０円筒部分７中に困難を伴わずに入り込ませ、次に、
減じられた直径Ｄ，の中央同筒部分４においてチューブ
の直径を縮小乃至減少させながら、スリーブ２が矢印Ｆ
１の方向にチューブ１に圧入されるべく押された状態で
ある。

スリーフはチューブ１の端末３が円錐形部分５の側のス
リーブの端末と同一平面上にくる迄押された状態にある
。

第３図では、もう一つのチューブ９がチューフ１の延長
上に整列されている。

チューブ９は第一のチューブの直径を縮小された端末と
端と端を合せて同一平面をなすように配置されている。

その端末１０は第一チューブ１と同じ角αによって円錐
状に角を斜めに削られている。

図がはっきりするように、２個のチューブの対向する端
は互いに少し間隔をおいて表わされているが、２個のチ
ューブはできる限り端と端を合わされる。

第４図では、２個のチューブ１及び９の端が最小直径の
中央部分４のほぼ中央で対向するように、スリーブ２は
！Ａ Ｌ １より僅かに長い長さでＦ１に対向する方向
Ｆ２に押し戻されている。

２個のチューブはスリーブ２によって端と端とを合せて
固く接合されている。

２個のチューブの相次ぐ圧入操作中、２個のチユーブ１
−９の端末３−１０の円錐形は逆にされて女性のフレヤ
ースカートのように拡がった口に変形されていることが
確認される。

このことはフランス国特許第２３５６４６３号の示すと
ころと一致する。

各チューブの相次ぐ各部分の変形は各部分の厚さに応じ
て変化する。

向きＦ２へのスリーブの後退によりチューブ１の圧縮さ
れた長さのほぼ半分がスリーブの縮小された直径の中央
部分４の外に引出される。

チューブ１の周囲に中空の環状体積１１ができる。

この中空の体積は幸にもスリーブ２の延長７によって保
護されている。

図示された場合に、スリーブの最小内径の部分４は比較
的大きい厚さを有しており、チューブ１９よりも可延性
でない少量のアルミニウムを含有する材料で作られてい
る。

スリーブ２は圧人中に拡がらない。

必要ならば、一層薄いスリーブに対しては、スリーブを
丈夫な型中に締め付ける。

第５図には二金属製の２個のチューブの本発明による接
合が表わされている。

フランス国特許第２３５６４６３号の教示に従って２個
のチューブ１′及びグの斜めに削られたさし込み側端末
は圧縮されて受け口を形成する円錐形中ぐりに変形され
ていることが認められる。

内部層１２は各チューブの端末で朝顔形に拡がり唇形を
形成し、この唇形がチューブ１′−クの内部に存在する
流体との接触から外部層１３を保護する。

もし、第５図に示された如く、スリーブ２が内部層１２
の金属に類似の金属で作られているならば、流体はすべ
ての点で、同じ相容性の金属と接触したままであり、た
とえ２個のチューブ１′−クの端末間に間隔１４があっ
ても同様である。

本発明による接合方法は琺瑯を塗った枠、例えば自転車
の骨組の接合に用いられ得る。

これらの自転車の骨組は四つの複式接続部品によって接
合されたチューブから構成される。

各接続部品は接合すべきチューブと一列に配された管状
の口を有する。

組立の際には、四つの接続部品は終局の相対的位置に四
つとも固定されるように組立台上に配置される。

第２図に表わされている如くチューブの各端末において
スリーブ２をチューブの端末が同一平面になる迄嵌め込
む。

このチューブを接続部品の間に配置する。

第一のチューブとしての各チューブの端末は第二のチュ
ーブとしての複式接続部品の対応する口の端末と同一平
面上にあり、第３図に示されているのと同様に口の端末
がチューブ９の位置にある。

適切なジャッキシステムを用いて、スリーブ２は接続部
品の方向に押され、第４図に対応する位置をとる。

すべてのチューブと接続部品との接合は非常に速い唯一
の操作によって同時に行われ得る。

セメント又はペイントが間隙１１を腐食から保護する。

本発明の接合方法は配管系の複雑な一組全体と多方向接
続部品とを接合することを可能にし、自転車は指示的一
例にしかすぎない。

この接合方法はチューブ１−９が軸方向にではなくて側
方向にのみ移動し得る際、例えば溝中のチューブ又はタ
ンクの配管の際特に有利である。

この接合方法はチューブ１及び９が卵形になっていてさ
えも使用可能である。

極端な場合には、対応する断面を有するスリーブを用い
るという条件で、それ自体卵形をしたスリーブ２を、更
には多角形の断面を有するチュープをさえも用い得る。

第６図及び第７図は、スリーブ２の最小内径Ｄ３が第二
チューブ９の内径Ｄ６より小さい接合の変更具体例に対
応し、一方少くとも一つのチューブの軸方向のわずかな
移動は可能である。

このことから、チューブ１の端末はスリーブ２内の通過
による直径の縮小後、チューブ９の内部に入り込み得る
。

チューブ９をチューブ１と一列に並べる操作の際、第３
図に示す如く対向する２個のチューブを同一平面にする
代りに、チューフ９を少し前進させて、スリーブの円錐
形中ぐり５内にわずかに入り込ませ得る。

このようにして第６図に示す如く、２個のチューブはい
くらか重なり合う。

スリーブ２が第４図と同様の方法でＦ２に沿って再び押
される際、チューブ９の端末１０は第７図に示される如
く狭くなってもう一つのチューフ１の薄くなった端末を
挾む。

チューブ９の端末内へのチューブ１の端末の圧入を伴う
接合が得られて、このことから更に改良された機械的堅
牢度と気密性とが２個のチューブのこの直接の結合によ
って得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 横断面の形状及び大きさが一定である真直な貫通孔
   を有するスリーブの該貫通孔に、該貫通孔よりも太い金
   属製の第一のチューブを、該チューブの一端が該貫通孔
   から突出するまで圧入する第一の圧入段階と、 前記貫通孔と一列に且つ一端が遠くとも第一のチューブ
   の突出した前記一端部近傍の所定位置に位置するように
   、金属製の第二のチューブを第一のチューブに対して位
   置決めする段階と、第二のチューブを第一のチューブに
   対して静止状態に保ったまΣ、スリーブを第二のチュー
   ブに対して移動させて、第二のチューブをスリーブに圧
   入する第二の圧入段階とを 有してなる二つのチューブの接合方法。 ２ 前記第一及び第二の圧入段階において、スリーブの
   貫通孔の太さを実質的に一定に維持するようにした請求
   の範囲１に記載の方法。 ３ 各チューブの前記一端部が前記の各圧入前に面取り
   されている請求の範囲１又は２に記載の方法。 ４ スリーブが前記貫通孔の両側において、該貫通孔か
   ら連続的に伸延した拡開孔部を有しており、この各拡開
   孔部はスリーブの隣接端部に近いところ程大きくなるよ
   うに形或されている請求の範囲３に記載の方法。 ５ 圧入前の各チューブの太さが前記拡開孔部のうちの
   最も太い部分の太さ以下である請求の範囲４に記載の方
   法。 ６ スリーブは、前記第一のチューブが圧入される前記
   拡開孔部のうちの前記の最も太い部分に連続的に直線状
   案内孔を有しており、この案内孔は横断面の形状及び大
   きさが一定である請求の範囲５に記載の方法。 ７ 前記案内孔の長さは前記貫通孔の長さの半分以上で
   ある請求の範囲６に記載の方法。 ８ 前記位置決め段階において、第二のチューフの前記
   一端部の端面が第一のチューブの前記突出端部の端面と
   当接せしめられる請求の範囲１乃至７のいずれかに記載
   の方法。 ９ 前記位置決め段階において、第二のチューフの前記
   一端の端面が小さな間隙を介して第一のチューブの突出
   端部の端面と対面するように配設される請求の範囲１乃
   至７のいずれかに記載の方法。 １０ 前記位置決め段階において、第二のチューブの
   前記一端部が第一のチューブの突出端部のまわりに嵌装
   せしめられる請求の範囲１乃至１のいずれかに記載の方
   法。 １１前記各チューブが重ね合わされた二つのチューブ状
   金属層からなる請求の範囲１乃至１０のいずれかに記載
   の方法。 １２ 前記二つの金属層のうちの内側の金属層が前記
   スリーブと同じ金属からなる請求の範囲１１に記載の方
   法。 １３ 前記第二の圧入段階において、二つのチューブ
   の前記一端部が前記貫通孔のほぼ中央部に位置づけられ
   るまでスリーブが移動せしめられる請求の範囲１乃至１
   ２のいずれかに記載の方法。 １４ 前記二つのチューブが相互に同じ太さを有して
   おり且つ貫通孔と同じ横断面形状を有している請求の範
   囲１乃至１３のいずれかに記載の方法。 １５ 前記二つのチューブ及び前記貫通孔の夫々の横
   断面形状が円である請求の範囲１乃至１４のいずれかに
   記載の方法。 １６ 前記第一の圧入段階において、第一のチューブ
   の前記一端部の端面がスリーブの一方の端面と実質的に
   面一となるまで第一のチューブがスリーブに圧入される
   請求の範囲１乃至１５のいずれかに記載の方法。