(57)【要約】【課題】管の外周の所定の位置にはめ合わせられた突部部材が前記管に対して軸心方向にずれないようにする。【解決手段】挿口４の外周にはめ合わせられることで、挿口４の外周に挿口突部６を形成可能な筒状の金属製の挿口リング１０であって、挿口リング１０における挿口４の端部に対応する部分の内面に挿口４の端部の外周に食い込み可能な食い込み爪１０ｃが形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管の外周にはめ合わせられることで、前記金属管の外周に外周突部を形成可能な筒状の金属製の突部部材であって、前記突部部材における前記金属管の端部に対応する部分の内面に前記金属管の端部の外周に食い込み可能な食い込み部が形成されていることを特徴とする管の外周突部の形成部材。
【請求項２】
請求項１に記載する形成部材と金属管とがろう付けにより互いに固定されていることを特徴とする外周突部を有する管。
【請求項３】
請求項１に記載する形成部材の内面に凹部を形成し、前記凹部にろう材を収容したうえで、前記形成部材における食い込み部を前記金属管の端部の外周に食い込ませつつ、前記形成部材を前記金属管の端部の外周にはめ合わせ、前記ろう材を加熱して融解させることで前記形成部材と前記金属管とをろう付けにより固定することを特徴とする管の外周突部の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管の外周突部の形成部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、耐震機能、すなわち離脱防止機能及び伸縮機能を有する鋳鉄管の継手部として、例えば、図３に示すような構造のものがある。すなわち継手部を構成する一方の管の受口１の内周にはロックリング収容溝２が形成されており、このロックリング収容溝２には周方向に一つ割りのロックリング３が収容されている。受口１に挿入される他方の管の挿口４の先端部の外周には、先すぼまり状のテーパ面５を有する外周突部としての挿口突部６が形成されており、ロックリング３が収容されている状態の受口１内に挿口４が挿入されて、挿口突部６がロックリング３に受口奥側からかかり合い可能とされている。これにより、受口１と挿口４との間に離脱防止機能が付与されている。また、挿口突部６がロックリング３と受口１における奥端面１ａとの間を管軸方向に移動できる分だけ、挿口４は受口１に対して伸縮自在であり、これにより、受口１と挿口４との間に伸縮機能が付与されている。なお、テーパ面５は、ロックリング３が収容された状態の受口１内に挿口４を挿入する際の案内の役割を果たす。
【０００３】
このような継手構造において、挿口突部６を挿口４の先端部の外周に形成するには、例えば、筒状部材の一端側の内周に形成された環状溝に環状のろう材が収容されたものを用いることがある。（例えば、特許文献１参照。）
このような筒状部材（以下、挿口リングと記す）を用いて挿口の外周に挿口突部を形成する方法の一例、ここでは製造工場などにおいて鋳造後の鋳鉄管の挿口の外周に挿口突部を形成する方法を図４を参照しながら説明する。
【０００４】
図４に示すように、挿口４における、挿口４の端面４ａから軸心方向に一定の範囲Ｒの部分は、この範囲Ｒ以外の外周４ｂと比べて若干薄肉な小径部４ｃが軸心方向と平行な外周面を有するように形成されており、これにより、挿口４の外周４ｂと小径部４ｃの外周との境界には管径方向の高さがαの段部４ｄが管径方向に形成される。
【０００５】
また、円筒状に形成された挿口リング７の、例えば図示のように見て右側部分の内周には環状溝７ａが形成されており、この環状溝７ａにはろう材としてのインサートメタル８が環状溝７ａからはみ出さないように収容されている。挿口リング７の内径ｄは挿口４の小径部４ｃの外径Ｄよりも若干小さく形成されており、このように形成された挿口リング７が小径部４ｃの外周に締りばめされるように、すなわち挿口リング７が弾性変形の範囲で拡径している状態で小径部４ｃの外周にはめ合わせられるように、挿口リング７は、例えばＪＩＳ材料記号のＦＣＤ６００（引張強さが６００Ｎ／ｍｍ２以上）で表されるダクタイル鋳鉄にて形成されている。なお、挿口突部が形成される前の挿口４の先端部の外周には、挿口リング７を小径部４ｃの外周に締りばめする際に案内となる先すぼまり状のテーパ面４ｅが、その最小外径が挿口リング７の内径ｄよりも小さくなるように形成されている。
【０００６】
このような構成において、図４（ａ）に示すように、挿口リング７を鋳造後の鋳鉄管の挿口４の開口部付近でかつ挿口４と同軸上に配置し、この状態の挿口リング７を図外のリング圧入装置により軸心方向に挿口奥側に向けて押圧する。
【０００７】
このとき、挿口リング７を挿口４におけるテーパ面４ｅに接触させて弾性変形の範囲で拡径させつつ、図４（ｂ）に示すように、挿口リング７における挿口４の奥側に対応する端面７ｂ（以下、奥側端面７ｂと記す）が段部４ｄに接触するまで押圧し、この挿口リング７を小径部４ｃの外周の所定の位置に締りばめさせる。なお、挿口リング７における奥側端面７ｂが段部４ｄに接触するとこれをリング圧入装置に設けられたセンサが感知し、挿口リングの圧入動作が停止される。
【０００８】
次に、この鋳造後の鋳鉄管に熱処理を施すため、この挿口リング７が締りばめされている状態の挿口４を横転式の熱処理炉（図示は省略）内に送り込む。熱処理炉内に送り込まれた挿口４及びその外周に締りばめされた挿口リング７は、炉内において軸心周りに回転しながら加熱される。このとき、炉内においては体積の小さい挿口リング７が体積の大きい挿口４よりも早く温度上昇して熱膨張するが、挿口リング７は小径部４ｃの外周に締りばめされているので、小径部４ｃの外周の所定の位置から挿口４の先端側にずれることが無い。
【０００９】
そして、挿口４及び挿口リング７が所定の温度に加熱されると、挿口リング７の環状溝７ａ内に収容されているインサートメタル８が融解しはじめ、図４（ｃ）に示すように、ろう８ａとして小径部４ｃの外周と挿口リング７の内周との微小な隙間に管軸方向及び周方向に対して万遍無く入り込む。そして、このろう８ａが熱処理工程において徐冷されて固化し、挿口４と挿口リング７とが一体的に固定される。
【００１０】
その後、挿口４及び挿口リング７を熱処理炉外に送り出し、図４（ｄ）に示すように、挿口４の先端部及び挿口リング７における環状溝７ａを含む部分を機械加工により除去しつつ、テーパ面５を有する挿口突部６を形成する。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−７９４４１号公報（第４頁、第１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した挿口突部の形成方法においては、挿口リング７が小径部４ｃの外周に締りばめされるように、すなわち弾性変形の範囲で拡径した状態で小径部４ｃの外周にはめ合わせられるように、ＦＣＤ６００製の挿口リング７を用いている。しかし、このＦＣＤ６００製の挿口リング７はコストが高く、また熱処理時の影響により、ＪＩＳ材料記号のＦＣＤ４２０（引張強さが４２０Ｎ／ｍｍ２以上）で表されるダクタイル鋳鉄と同等の引張強さになってしまうことから、最近ではＦＣＤ６００製の挿口リング７よりもコストが低いＦＣＤ４２０製の挿口リングを用いることが望まれている。
【００１３】
しかしながら、ＦＣＤ４２０製の挿口リングを用いた場合、挿口４における小径部４ｃの外周に、この小径部４ｃの外径Ｄよりも小さい内径ｄの挿口リングを拡径させつつ締りばめさせようとすると、ＦＣＤ４２０製の挿口リングはＦＣＤ６００製の挿口リング７に比べて降伏点が低いため場合によっては塑性変形してしまうことがあった。
【００１４】
このように、ＦＣＤ４２０製の挿口リングが塑性変形して拡径状態になってしまうと、この挿口リングが小径部４ｃの外周を締め付ける力がＦＣＤ６００製の挿口リング７に比べて弱くなり、その結果、熱処理時に、熱膨張した挿口リングが小径部４ｃの外周から挿口４の先端側にずれてしまうことがあった。こうなってしまうと、挿口リングが挿口４の所定の位置にろう付けされなくなり、所望の挿口突部を形成することができなかった。
【００１５】
そこで本発明はこのような問題を解決して、管の外周の所定の位置にはめ合わせられた突部部材が前記管に対して軸心方向にずれないようにすることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、金属管の外周にはめ合わせられることで、前記金属管の外周に外周突部を形成可能な筒状の金属製の突部部材であって、前記突部部材における前記金属管の端部に対応する部分の内面に前記金属管の端部の外周に食い込み可能な食い込み部が形成されているものである。
【００１７】
このような構成によれば、突部部材における金属管の端部に対応する部分の内面に前記金属管の端部の外周に食い込み可能な食い込み部が形成されていることにより、突部部材が金属管の外周にはめ合わせられたときに、この食い込み部が金属管の端部の外周に食い込むことができる。したがって、金属管の外周にはめ合わせられた突部部材が金属管の軸心方向に対してずれないようにすることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載する形成部材と金属管とがろう付けにより互いに固定されているものである。
請求項３記載の発明は、請求項１に記載する形成部材の内面に凹部を形成し、前記凹部にろう材を収容したうえで、前記形成部材における食い込み部を前記金属管の端部の外周に食い込ませつつ、前記形成部材を前記金属管の外周にはめ合わせ、前記ろう材を加熱して融解させることで前記形成部材と前記金属管とをろう付けにより固定するものである。
【００１９】
このような構成によれば、形成部材における食い込み部を金属管の端部の外周に食い込ませつつ、この形成部材を金属管の外周にはめ合わせるので、はめ合わされた形成部材が金属管の軸心方向に対してずれないようにすることができ、したがって、ろう付けにより形成部材を金属管の所定の位置に固定することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の管の外周突部の形成部材を用いて、金属管である鋳造後の鋳鉄管の挿口の端部の外周に、外周突部としての挿口突部を形成する方法を図１及び図２を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態において用いる、挿口突部が形成される前の管の挿口は、図４に示したものと同様に形成されている。
【００２１】
図１に示すように、管の外周突部の形成部材としての挿口リング１０は、円筒状に形成されており、この挿口リング１０における一端部１０ａ側、すなわち図示のように見て右側となる部分の内周には環状溝１０ｂが形成されている。また、図示のように見てこの環状溝１０ｂよりもさらに右側となる部分の内面には、挿口４における小径部４ｃの外周に食い込み可能な食い込み部として食い込み爪１０ｃが周方向に一体に形成されている。なお、この食い込み爪１０ｃは、周方向に一体に形成されているものに限らず、例えば、周方向に沿った複数の位置に分割部を有するものでも良い。
【００２２】
この食い込み爪１０ｃは、一端部１０ａ側の開口部に向けて先細り状に形成されたテーパ面１０ｄと、挿口リング１０の一端部１０ａの端面１０ｅとを有する構成とされ、挿口リング１０における食い込み爪１０ｃ以外の部分の内周１０ｆよりも径方向に内向きに突出して形成されている。したがって、挿口リング１０が小径部４ｃの外周にはめ合わせられる際には、テーパ面１０ｄが一端部１０ａ側の開口部に向けて先細り状に形成されていることにより、食い込み部１０ｃが小径部４ｃの外周に容易に食い込むことができ、かつ食い込み部１０ｃが小径部４ｃの外周に食い込んだ際には、端面１０ｅを有することで、この挿口リング１０が挿口４の軸心方向に対して容易にずれないようにすることができる。
【００２３】
挿口リング１０における、食い込み爪１０ｃ以外の部分の内径ｄ１は、例えば、挿口４の小径部４ｃの外径Ｄよりも若干小さく形成されており、テーパ面１０ｄにより規定される食い込み爪１０ｃの最小内径ｄ２は、上記の内径ｄ１よりも小さく形成されている。なお、挿口リング１０における環状溝１０ｂには、インサートメタル８が収容されており、また、この挿口リング１０は、例えばＦＣＤ４２０にて形成されている。
【００２４】
このような構成において、管の挿口の端部の外周に挿口突部を形成するには、図１に示すように、挿口リング１０を挿口４の開口部付近でかつ挿口４と同軸上に配置し、この状態の挿口リング１０を図外のリング圧入装置により軸心方向に挿口奥側に向けて押圧する。
【００２５】
このとき、図２（ａ）に示すように、挿口リング１０の食い込み爪１０ｃ以外の部分が挿口４の小径部４ｃの外周に締りばめされるとともに、食い込み爪１０ｃが挿口４における小径部４ｃの外周に食い込むことができる。
【００２６】
したがって、小径部４ｃの外周に締りばめさせる際に塑性変形することがあるＦＣＤ４２０にて形成された挿口リング１０であっても、この挿口リング１０における食い込み爪１０ｃが小径部４ｃの外周に食い込むことができることにより挿口リング１０が挿口４の軸心方向に対してずれないようにすることができる。
【００２７】
挿口リング１０が小径部４ｃの所定の位置に締りばめされると、従来の技術においても述べたように、この鋳造後の鋳鉄管に熱処理を施すため、この挿口リング１０が締りばめされている状態の挿口４を横転式の熱処理炉（図示は省略）内に送り込む。
【００２８】
このとき、炉内においては体積の小さい挿口リング１０が体積の大きい挿口４よりも早く温度上昇して熱膨張するが、挿口リング１０における食い込み爪１０ｃが小径部４ｃの外周にしっかりと食い込んでおり、かつこの食い込み爪１０ｃが端面１０ｅを有していることから、ＦＣＤ４２０製の挿口リング１０であっても、この挿口リング１０が熱処理時に小径部４ｃの外周の所定の位置から挿口４の先端側にずれることを防止することができる。
【００２９】
そして、挿口４及び挿口リング１０が所定の温度に加熱されると、挿口リング１０の環状溝１０ａ内に収容されているインサートメタル８が融解しはじめ、図２（ｂ）に示すように、ろう８ａとして小径部４ｃの外周と挿口リング１０の内周との微小な隙間に管軸方向及び周方向に対して万遍無く入り込む。そして、このろう８ａが熱処理工程において徐冷されて固化し、挿口４と挿口リング１０とが一体的に固定される。
【００３０】
その後、熱処理工程においてろう８ａが徐冷されて、挿口４と挿口リング１０とが十分に固定され、挿口４及び挿口リング１０が熱処理炉外に送り出される。そして、食い込み爪１０ｃが食い込んだ部分を含む挿口４の先端部、挿口リング１０における環状溝１０ｂ及び食い込み爪１０ｃを機械加工により除去することにより、テーパ面５を有するとともに所望の離脱阻止力を発揮可能な挿口突部６を形成することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、突部部材における金属管の端部に対応する部分の内面に前記金属管の端部の外周に食い込み可能な食い込み部が形成されていることにより、突部部材が金属管の外周にはめ合わせられたときに、この食い込み部が金属管の端部の外周に食い込むことができる。したがって、金属管の外周にはめ合わせられた突部部材が金属管の軸心方向に対してずれないようにすることができる。
【００３２】
また、形成部材における食い込み部を金属管の端部の外周に食い込ませつつ、この形成部材を金属管の外周にはめ合わせるので、はめ合わされた形成部材が金属管の軸心方向に対してずれないようにすることができ、したがって、ろう付けにより形成部材を金属管の所定の位置に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管の外周突部の形成部材を示す図である。
【図２】図１に示した管の外周突部の形成部材を用いて管の挿口の外周に挿口突部を形成している状態を示す図である。
【図３】耐震機能を有する管の継手構造の一例を示す断面図である。
【図４】従来の技術における管の挿口突部の形成方法を示す断面図である。
【符号の説明】
４    挿口
６    挿口突部
１０    挿口リング
１０ｃ  食い込み爪
【図１】
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【図２】
2004251330.tif 000004
【図３】
2004251330.tif 000005
【図４】
2004251330.tif 000006