(57)【要約】      （修正有）【課題】金属管の端部付近に内嵌めした拡管ゴムを圧縮変形させて、拡管させる拡管工具において、人力での圧縮を可能にし、また小型・軽量化する。【解決手段】金属管５の端部５１が内嵌されるアダプター２３に、拡管させる部分に対応した側面２３４および端部５１が当接する底部２３６を有する凹部２３３を設ける一方、アダプター２３がセットされる本体２２内で進退するシャフト２５に、押えリング２６をねじ込みで固着する。押えリング２６の中央部２６３に拡管ゴム２１を被せ、大径の他端部２６４と底部２３６との間に拡管ゴム２１を挟み込み圧縮する。シャフト２５の進退は、それに螺合する駆動軸２４の回転で行う。したがって、拡管ゴム２１の圧縮に駆動軸２４のシャフト２５へのねじ込みの力を利用するので、グリップ３３を保持し、ハンドル３４で回転することで、人力での圧縮を可能にできる。こうして、小型・軽量化できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管の端部付近を内側から塑性変形させて、該金属管を拡管させる工具において、
筒状の基部と、その一端に嵌め込まれる端板とを備える帽状に形成され、前記端板には前記金属管の端部が内嵌される凹部を有し、前記凹部の底部が前記金属管の端面が当接する当接面となり、前記凹部の側面が前記拡管させる部分に対応した斜面となる、そのようなアダプターと、
前記アダプターに連通する内部空間を有する筒状の本体と、
前記本体内に挿通されて、軸方向への変位が阻止されつつ回転自在に支持され、一端部が前記アダプターとは反対側に突出して回転駆動される駆動軸と、
その一端部が前記駆動軸の他端部側において前記駆動軸と同心にかつ前記駆動軸が回転自在に螺合され、その他端部と前記その一端部との間が前記本体に軸回りの回転が阻止されつつ、軸方向への摺動が可能に保持されるシャフトと、
その一端部が前記端板の凹部の底部に形成された開口部を挿通して前記シャフトの他端部に固着され、その他端部は拡径されている押えリングと、
環状に形成されて前記押えリングの一端部側に被せられ、前記凹部の底部と前記押えリングの拡径された他端部との間で狭圧されることで拡径し、前記金属管の拡管部分を拡管させる拡管ゴムとを備えることを特徴とする金属管の拡管工具。
【請求項２】
前記アダプター、拡管ゴムおよび押えリングは、前記本体から着脱自在であることで、前記金属管の径に対応可能であることを特徴とする請求項１記載の金属管の拡管工具。
【請求項３】
前記本体には、径方向に延びる棒状のグリップが取付けられ、
前記駆動軸の一端部には、径方向に延びる棒状のハンドルが取付けられ、
作業者は前記グリップを把持し、ハンドルを回転させることで前記シャフトを摺動させることを特徴とする請求項１または２記載の金属管の拡管工具。
【請求項４】
前記本体と駆動軸との間には、前記軸方向への変位を阻止しつつ回転自在に支持する針状コロが介在され、
前記本体と駆動軸との間には、前記駆動軸の径方向への変位を阻止しつつ回転自在に支持するドライブッシュが介在されることを特徴とする請求項３記載の金属管の拡管工具。
【請求項５】
前記駆動軸の他端部および前記シャフトの一端部の内、一方が外筒となり、他方がそれに前記螺合する内筒となり、その螺合のための螺旋状の溝が、前記拡管ゴムの潰し代に対応した長さだけ形成され、或いは前記一方の外筒側が、前記拡管ゴムの潰し代に対応した長さだけ中空に形成され、それ以遠は中実に形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の金属管の拡管工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄肉ステンレス鋼管などの金属管の拡管工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記薄肉ステンレス鋼管などの金属管を、弁や継手などに接続するにあたって、端部付近を内側から塑性変形させて、瘤状やフランジ状に拡径させることが行われている。図３は、継手６の例で、金属管５には、その端部５１から少し入り込んだ部分に、瘤状の拡径部５２が形成されている。そして、図３の右側に示すように、継手６の開口部６１に、金属管５の端部５１および袋ナット７の開口部５９，７１を対向させ、継手６の外周に形成されている雄ねじ６２に袋ナット７の雌ねじ７２を螺合させることで、図３の左側に示すように、継手６と金属管５とが連結される。
【０００３】
その連結の際、拡径部５２の後ろ側の傾斜面５２１が、袋ナット７の案内斜面７３によって継手６方向へ押圧されることで、継手６の開口部６１の内側に予め嵌め込まれているパッキン８に前側の傾斜面５２２が圧着し、かつ、必要に応じて雄ねじ６２の外周に嵌込まれている皿バネ９が継手６の受け面６３と袋ナット７の先端部７４との間に圧着して、それらの反作用によって、継手６に対する袋ナット７の緩み止めが行われるとともに、金属管５と継手６との接続部分からの流体の漏れが防止されている。
【０００４】
そして、このような接続構造を実現するために、前記金属管５を拡管させる工具として、特許文献１が提案されている。その従来技術によれば、拡管させる部分に対応した拡径部分を内周面に有するフランジの内側に金属管を嵌め、その金属管の内側に配置した拡管ゴムをピストン（シャフト）で引いて圧縮し、径方向に膨出させて、金属管を押し拡げ、塑性変形させている。
【０００５】
前記拡管ゴムを圧縮し、さらに金属管を押し拡げ、塑性変形させるには、前記ピストン（シャフト）を引くために、非常に大きな力が必要になる。そのため、特許文献１では、ピストン（シャフト）の駆動に油圧が用いられている。他にも、電動の工具が市販されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１９４４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術では、前記大きな力を発生させるために、油圧やモータが用いられており、工具が大掛かりで、コストも嵩むという問題がある。したがって、従来技術は、金属管を加工するには好適であるが、加工に大きな力を必要としない金属管には好適とは言えない。
【０００８】
本発明の目的は、工具を、小型・低コストにできる金属管の拡管工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の金属管の拡管工具は、金属管の端部付近を内側から塑性変形させて、該金属管を拡管させる工具において、筒状の基部と、その一端に嵌め込まれる端板とを備える帽状に形成され、前記端板には前記金属管の端部が内嵌される凹部を有し、前記凹部の底部が前記金属管の端面が当接する当接面となり、前記凹部の側面が前記拡管させる部分に対応した斜面となる、そのようなアダプターと、前記アダプターに連通する内部空間を有する筒状の本体と、前記本体内に挿通されて、軸方向への変位が阻止されつつ回転自在に支持され、一端部が前記アダプターとは反対側に突出して回転駆動される駆動軸と、その一端部が前記駆動軸の他端部側において前記駆動軸と同心にかつ前記駆動軸が回転自在に螺合され、その他端部と前記その一端部との間が前記本体に軸回りの回転が阻止されつつ、軸方向への摺動が可能に保持されるシャフトと、その一端部が前記端板の凹部の底部に形成された開口部を挿通して前記シャフトの他端部に固着され、その他端部は拡径されている押えリングと、環状に形成されて前記押えリングの一端部側に被せられ、前記凹部の底部と前記押えリングの拡径された他端部との間で狭圧されることで拡管し、前記金属管の拡管部分を拡管させる拡管ゴムとを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、薄肉ステンレス鋼管などの金属管を、弁や継手などに連結するにあたって、該金属管の端部付近を内側から塑性変形させて、拡管させる工具において、前記端部付近に内嵌めした拡管ゴムを軸方向に圧縮して弾性変形させて拡径させることで、金属管の拡径部分を拡径させる。その拡管ゴムを圧縮して拡径させるにあたって、圧縮にねじ込みの力を利用し、人力での圧縮を可能にする。
【００１１】
そのための具体的構造としては、帽状のアダプターを設け、そのアダプターの端板の部分に、外側から前記金属管の端部が内嵌される凹部を形成する一方、前記アダプターがセットされる本体内で進退するシャフトに、前記凹部の底部に形成した開口部を挿通した押えリングの一端部を固着するとともに、その一端部に、前記開口部を挿通する前に前記拡管ゴムを被せておくことで、抑えリングの拡径された他端部と凹部の底部との間に拡管ゴムを挟み込み、シャフトの進退で、拡管ゴムを圧縮／解除する。
【００１２】
そして、そのシャフトの出没を、該シャフトの一端に連結され、前記本体に、回転自在で、かつ軸方向への変位が阻止されている駆動軸の回転によって行う。駆動軸は、そのシャフトと連結される側とは反対の一端が、前記本体から突出して、回転駆動自在となっており、シャフトは、前記駆動軸に螺合される一端部と、他端部との間の中間部分が、前記本体に軸回りの回転が阻止されつつ、軸方向への摺動が可能に保持されている。
【００１３】
したがって、拡管ゴムの圧縮に、駆動軸のシャフトへのねじ込みの力を利用するので、前記駆動軸の一端部をラッチェットレンチなどの工具で回転させることで、人力での圧縮を可能にすることができる。これによって、工具に電源が不要になったり、工具が小型・軽量で持ち運びがし易くなったり、工具のコスト削減も期待できる。
【００１４】
また、本発明の金属管の拡管工具では、前記アダプター、拡管ゴムおよび押えリングは、前記本体から着脱自在であることで、前記金属管の径に対応可能であることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、少なくともアダプター、押えリングおよび拡管ゴムを交換するだけで、たとえば、呼び１／２Ｂ、３／４Ｂ、１Ｂのように、複数種類の金属管の径に対応することができる。
【００１６】
これによって、複数種類の金属管の径に対応するにあたって、それらの部分以外を共用化し、工具のコストやスペース等をより削減することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明の金属管の拡管工具では、前記本体には、径方向に延びる棒状のグリップが取付けられ、前記駆動軸の一端部には、径方向に延びる棒状のハンドルが取付けられ、作業者は前記グリップを把持し、ハンドルを回転させることで前記シャフトを摺動させることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、０．３ｔ前後の薄肉ステンレス鋼管で、塑性変形させ易い、すなわち変形させる力が小さくて済む場合、本体には回転を阻止しつつ作業者が把持するグリップを設け、駆動軸の一端部には、それを梃子の原理で、小さな力で回転させられるハンドルを設ける。
【００１９】
したがって、前記のラッチェットレンチなどの駆動軸を回転させる工具も不要になり、より持ち運びがし易くなる。
【００２０】
また、本発明の金属管の拡管工具では、前記本体と駆動軸との間には、前記軸方向への変位を阻止しつつ回転自在に支持する針状コロが介在され、前記本体と駆動軸との間には、前記駆動軸の径方向への変位を阻止しつつ回転自在に支持するドライブッシュが介在されることを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、駆動軸を軸方向にズレないように支持するにあたっては針状コロで、径方向にズレないように支持するにあたってはドライブッシュ（筒状の無給油軸受け）で、それぞれ駆動軸と本体との間の摩擦（必要な力）を少なくし、人手での作業をさらに容易にすることができる。
【００２２】
さらにまた、本発明の金属管の拡管工具では、前記駆動軸の他端部および前記シャフトの一端部の内、一方が外筒となり、他方がそれに前記螺合する内筒となり、その螺合のための螺旋状の溝が、前記拡管ゴムの潰し代に対応した長さだけ形成され、或いは前記一方の外筒側が、前記拡管ゴムの潰し代に対応した長さだけ中空に形成され、それ以遠は中実に形成されることを特徴とする。
【００２３】
上記の構成によれば、拡管ゴムを規定の量だけ潰し、したがって金属管を前記筒状部の拡径部分に対応した量だけ拡径させると、シャフトは駆動軸に最も深く侵入して一体化し、シャフトの軸回りの回転が阻止されていることから、駆動軸の回転も阻止される。
【００２４】
これによって、過剰に拡管ゴムを潰し（拡げ）てしまい、筒状部が破損することを防止することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の金属管の拡管工具は、以上のように、金属管の端部付近に内嵌めした拡管ゴムを軸方向に圧縮して弾性変形させて、金属管を拡径させるにあたって、その拡管ゴムの圧縮にねじ込みの力を利用し、人力での圧縮を可能にする。
【００２６】
それゆえ、従来のような油圧やモータを使用する場合に比べて、工具に電源が不要になったり、工具が小型・軽量で持ち運びがし易くなったり、工具のコスト削減も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の一形態に係る金属管の拡管工具の断面図である。
【図２】前記拡管工具で拡管した金属管の最終的な加工の様子を示す断面図である。
【図３】金属管と継手との接合部付近の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の実施の一形態に係る金属管の拡管工具１の断面図である。この拡管工具１も、環状の拡管ゴム２１を軸方向に圧縮／解除して変形させ、ＳＵＳなどの金属管５の端部５１付近を内側から塑性変形させて、拡管させる点において、前述の特許文献１と同様である。本実施形態の拡管工具１は、前記拡管ゴム２１と、本体２２と、アダプター２３と、駆動軸２４と、シャフト２５と、押えリング２６と、ドライブッシュ（筒状の無給油軸受け）２７，２８と、針状コロ３０と、グリップ３３と、ハンドル３４とを備えて構成される。
【００２９】
アダプター２３は、本実施形態では、たとえば、呼び１／２Ｂ、３／４Ｂ、１Ｂのように、金属管５の径に対応したものが、択一的に本体２２に装着されるようになっている。アダプター２３は、筒状に形成される基部２３２と、基部２３２の一端を閉塞する端板２３１とを備えた帽状に形成される。端板２３１には、その外側から、金属管５の端部５１が内嵌される凹部２３３を有する。凹部２３３は、その底部２３６が金属管５の端面５５が当接する当接面となり、側面２３４が前記拡管させる部分に対応した面となる。図１の例では、側面２３４は、開口端２３５に向けて内径が大きくなるテーパー状に形成されている。端板２３１は、凹部２３３の底部２３６の中心に、開口部２３７を有する。
【００３０】
本体２２は、アダプター２３側の小径部２２１と、それに連なる大径部２２２と、大径部２２２の開口端２２３を覆う端板２２４とを備えて構成され、該本体２２の内部空間２２５は、帽状のアダプター２３の内部空間２３８に連通している。小径部２２１の先端部２２１１には、アダプター２３の基部２３２の筒状部２３２１が固定される。図１の例では、筒状の先端部２２１１の外側に筒状部２３２１が嵌め込まれているが、それらの内外の関係は反対でもよい。前述のように、金属管５の径に応じて、アダプター２３は本体２２から交換可能であるので、前記先端部２２１１と筒状部２３２１との間は、螺合によって結合されたり、或いは別途のビスなどを用いて結合されたりして、交換可能となっていればよい。
【００３１】
端板２２４は、本体２２の後端部の前記開口端２２３を覆い、後述する駆動軸２４が挿通する開口２２６を有する。端板２２４は、駆動軸２４およびシャフト２５の本体２２からの脱落防止のために設けられており、それらが小径の金属管５に対応して、軽量であることから、該端板２２４は、開口端２２３側の内周に形成された溝２２７に嵌り込むＣ字状のリングと言う簡単な構成で実現されている。しかしながら、端板２２４は、本体２２の開口端２２３に、螺合、ロウ付け、接着、ビス止めなどで固着されてもよい。
【００３２】
本体２２の大径部２２２の内部には、ドライブッシュ２７，２８および針状コロ３０を適宜位置決めして収容する凹溝や段部が形成されている。ドライブッシュ２７，２８は、ボールベアリングよりも小さく、コストも安く、駆動軸２４の径方向への変位を阻止しつつ、回転自在に支持する。針状コロ３０も、スラストコロベアリングよりも小さく、コストも安く、駆動軸２４の軸方向への変位を阻止しつつ、回転自在に支持する。針状コロ３０と本体２２の大径部２２２との間には、ワッシャ３１が介在されている。ドライブッシュ２７，２８が大径部２２２に装着され、針状コロ３０が駆動軸２４に装着され、ワッシャ３１が嵌め込まれた状態で、駆動軸２４が本体２２嵌め込まれた後、端板２２４が嵌め込まれる。
【００３３】
駆動軸２４の一端部２４１は、前述のように端板２２４の開口２２６から突出しており、本実施形態では、六角ナットの形状に形成される。この一端部２４１の形状は、ラッチェットレンチなどの該駆動軸２４を回転させる工具が、スリップ無く駆動させられる形状になっていればよい。駆動軸２４の他端部２４２は、筒状に形成され、内部に螺旋状の雌ネジが形成されている。
【００３４】
この他端部２４２の雌ネジに、シャフト２５の一端部２５１の外周面に形成された雄ネジが螺合する。なお、この駆動軸２４の他端部２４２とシャフト２５の一端部２５１との雌雄のネジの関係は、反対であってもよい。シャフト２５において、一端部２５１と他端部２５２との中間部２５３は、多角形、たとえば正方形に形成されて、小径部２２１の開口２２７内を挿通している。これによって、シャフト２５は、本体２２に軸回りの回転が阻止されつつ、軸方向への摺動が可能に保持されている。また、駆動軸２４とシャフト２５とは、同心に、かつ駆動軸２４が回転自在にシャフト２５に螺合している。
【００３５】
シャフト２５の他端部２５２には、押えリング２６の一端部２６２が、ねじ込みによって固着されている。本実施形態では、押えリング２６の先端２６１は、六角ナットの形状に形成され、一端部２６２は、その外周面に雄ネジが形成され、シャフト２５の筒状の他端部２５２の内周面に形成された雌ネジに螺合している。押えリング２６の中央部２６３は、前記端板２３１の凹部２３３の底部２３６に形成された開口部２３７を挿通するとともに、その外周面には拡管ゴム２１が嵌め込まれる。前記中央部２６３に連なる押えリング２６の他端部２６４は、拡径されていて、中央部２６３との間で段部を形成する。したがって、端板２３１の凹部２３３の底部２３６と、押えリング２６の他端部２６４との間に、拡管ゴム２１を挟み込むことができる。
【００３６】
上述のように構成される拡管工具１によれば、薄肉の金属管５の端部５１付近に、内嵌めした拡管ゴム２１を軸方向に圧縮して弾性変形させて拡径させることで、該端部５１付近を内側から塑性変形させて、拡管させるにあたって、拡管ゴム２１の圧縮に、駆動軸２４のシャフト２５へのねじ込みの力を利用するので、駆動軸２４の一端部２４１の六角形状部をラッチェットレンチなどの工具で回転させることで、人力での圧縮を可能にすることができる。そして、シャフト２５と駆動軸２４との連結部分のねじ山の角度を浅くすることで、シャフト２５を進退させるのに、多少、駆動軸２４を多く回転させなければならなくなるが、太い金属管５も塑性変形させることができる。こうして、従来のような油圧やモータを使用する場合に比べて、工具に電源が不要になったり、工具が小型・軽量で持ち運びがし易くなったり、工具コストの削減も期待できる拡管工具を実現することができる。
【００３７】
また、本実施形態の拡管工具１では、アダプター２３は本体２２から着脱自在であり、該アダプター２３は金属管５の径に合わせて凹部２３３の径が複数種類準備されている。これに対応して、拡管ゴム２１および押えリング２６も、複数種類準備されている。したがって、アダプター２３、押えリング２６および拡管ゴム２１を交換するだけで、前記の、たとえば、呼び１／２Ｂ、３／４Ｂ、１Ｂのような複数種類の金属管の径に対応できるようになる。残余の本体２２、駆動軸２４、シャフト２５、ドライブッシュ２７，２８および針状コロ３０等を共用化し、工具コスト削減を図る。
【００３８】
さらにまた、本実施形態の拡管工具１では、駆動軸２４の他端部２４２およびシャフト２５の一端部２５１の内、一方が外筒となり、他方がそれに前記螺合する内筒となっており（図１の例では、駆動軸２４が外筒、シャフト２５が内筒）、その螺合のための螺旋状の溝が、拡管ゴム２１の潰し代に対応した長さＨだけ形成され、或いは前記一方の外筒側が拡管ゴム２１の潰し代に対応した長さＨだけ中空に形成され、それ以遠は中実に形成されている（図１の例では、外筒（２４２）側に潰し代に対応した長さＨだけ、内筒（２５１）が入り込む空間を有する）。そうすることで、拡管ゴム２１を規定の量だけ潰し、したがって金属管５を端板２３１の凹部２３３の側面２３４に対応した量だけ拡径させると、シャフト２５は駆動軸２４に最も深く侵入して一体化し、シャフト２５の軸回りの回転が阻止されていることから、駆動軸２４の回転も阻止されることになる。これによって、過剰に拡管ゴム２１を潰し（拡げ）てしまい、筒状部２３１が破損することを防止することができる。
【００３９】
ここで、図２には、この拡管工具１で拡管した金属管５の最終的な加工の様子を示す。本実施形態では、金属管５の端部５１は、図２（ａ）から図２（ｂ）で示すように、その端面５５から、瘤５３状に拡径される。そのため、アダプター２３の端板２３１も、開口端２３５から側面２３４だけ凹んで、直ちに底面２３６となっており、金属管５を外側から支持することはできない。そのため、金属管５が外嵌される押えリング２６の他端部２６４の外周面には、軸方向に間隔を開けて、２条のパイプ保持用ゴム環３２が嵌め込まれている。これによって、金属管５をガタツキ無く保持することができる。金属管５の端部５１は、最終的に、図２（ｃ）で示すように、前記瘤５３の部分が、図示しない別の治具で軸方向に押し潰されて、フランジ５４に形成される。
【００４０】
また、本実施形態の拡管工具１では、本体２２には、径方向に延びる棒状のグリップ３３がねじ込みで取付けられ、駆動軸２４の一端部２４１側には径方向に延びる棒状のハンドル３４が取付けられる。駆動軸２４の一端部２４１は、上述のように六角の形状に形成されるとともに、その六角部の内側に、一直径線上に形成された孔２４４に、前記ハンドル３４が挿通される。ハンドル３４の両端は、プレス機で潰されて抜け止めが行われている。或いは、ハンドル３４の両端は、図１で示すようにナット３５でねじ止めされることで抜け止めが行われてもよく、その場合には、グリップ３３と同様に、持ち運びや収納時に、このハンドル３４も取り外すことができるようになる。
【００４１】
このように構成することで、小径の金属管５に対応して、つまり金属管５の塑性変形に加わる力が小さいことを利用して、作業者はグリップ３３を把持し、梃子の原理を利用して小さな力でハンドル３４を回転させることで、シャフト２５を摺動させ、金属管５を塑性変形させることができる。したがって、前記のラッチェットレンチなどの駆動軸２４を回転させる工具も不要になり、より持ち運びがし易くなる。さらに、本体２２から径方向に突出するグリップ３３およびハンドル３４は、着脱自在であるので、持ち運びや保管が容易である。
【符号の説明】
【００４２】
１    拡管工具
２１    拡管ゴム
２２    本体
２２１１    先端部
２２１  小径部
２２２  大径部
２２３  開口端
２２４  端板
２２５  内部空間
２２６  開口
２２７  溝
２３    アダプター
２３１  端板
２３２  基部
２３２１    筒状部
２３３  凹部
２３４  側面
２３５  開口端
２３６  底部
２３７  開口部
２３８  内部空間
２４    駆動軸
２５    シャフト
２５１  一端部
２５２  他端部
２５３  中間部
２６    押えリング
２６１  先端
２６２  一端部
２６３  中央部
２６４  他端部
２７，２８    ドライブッシュ
３０    針状コロ
３２    パイプ保持用ゴム環
３３    グリップ
３４    ハンドル
３５    ナット
５    金属管
５１    端部
５２    拡径部
５２１，５２２    傾斜面
５３    瘤
５４    フランジ
５５    端面
５９    開口部
６１    開口部
６２    雄ねじ
６    継手
７    袋ナット
７１    開口部
７２    雌ねじ
８    パッキン
９    皿バネ
【図１】
2018034171.tif 000003
【図２】
2018034171.tif 000004
【図３】
2018034171.tif 000005