(57)【要約】【課題】  接合時に材料内に生じるおそれのある引張残留応力を除去してこの引張残留応力が原因となって発生する応力腐食割れを防ぎ、長期に亘って高いシール性を維持できるプレス式管継手を提供すること。【解決手段】  継手本体１の端部側を拡径した拡径部１ｃの先端側に受口部３を膨出形成し、この受口部３に収納したＯリング等の気密材５で継手本体１に内挿する接続パイプ６の外周面６ａを周面シールし、継手本体１の外周面１ａを圧着してこの接続パイプ６を圧着接合すると共に、受口部３の膨出曲面３ａと継手本体１の外周面１ａとの連結部位をテーパ部４を含む大きいアール面１２で連結したプレス式管継手である。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
継手本体の端部側を拡径した拡径部の先端側に受口部を膨出形成し、この受口部に収納したＯリング等の気密材で継手本体に内挿する接続パイプの外周面を周面シールし、前記継手本体の外周面を圧着してこの接続パイプを圧着接合すると共に、前記受口部の膨出曲面と継手本体の外周面との連結部位をテーパ部で連結したことを特徴とするプレス式管継手。
【請求項２】
前記連結部位は、テーパ部を含む大きいアール面で連結した請求項１記載のプレス式管継手。
【請求項３】
継手本体の端部側を拡径した拡径部の先端側に受口部を膨出形成し、この受口部に収納したＯリング等の気密材で継手本体に内挿する接続パイプの外周面を周面シールし、前記継手本体の外周面を断面八角形状に圧着した圧着部で継手本体に内挿する接続パイプを圧着接合し、この圧着部を継手本体の軸芯方向に向けて接続パイプとの引抜き阻止力を有するように所定の長さに形成したことを特徴とするプレス式管継手。
【請求項４】
継手本体のパイプ挿入側に膨出形成した受口部にＯリング等の気密材を収納し、継手本体と内挿する接続パイプを圧着部で圧着接合し、前記継手本体の材料をＣｒ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｃｕ系ステンレス鋼としたことを特徴とするプレス式管継手。
【請求項５】
前記継手本体と接続パイプとの圧着部の金属組織をオーステナイト組織とした請求項１乃至４の何れか１項に記載のプレス式管継手。
【請求項６】
前記継手本体の端部側に形成した受口部の端縁と接続した接続パイプの外周面との間に隙間を形成した請求項１乃至４の何れか１項に記載のプレス式管継手。
【請求項７】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のプレス式管継手において、前記拡径部の後端部位をパイプ突当て部としたプレス式管継手。
【請求項８】
前記継手本体と接続パイプは、薄肉ステンレス鋼である請求項１乃至７の何れか１項に記載のプレス式管継手。
【請求項９】
継手本体の端部側に膨出形成した受口部にＯリング等の気密材を収納し、前記受口部の膨出曲面と継手本体の外周面との連結部位に形成したテーパ部を含む大きいアール面で連結し、この継手本体内に接続パイプを挿入端まで挿入し、継手本体の外周面をプレス工具のダイスで包囲してダイスの押圧面で押圧することにより、まず前記テーパ部がダイスの押圧面で押圧され、かつ前記アール面を支点として受口部がパイプ挿入側に傾倒するように押圧され、更には、継手本体の外周面と接続パイプとを圧着接合するようにしたことを特徴とするプレス式管継手の接合方法。
【請求項１０】
前記ダイスの押圧面は、継手本体の受口部押圧用の凹部とアール面押圧用のアール面部を有する請求項９記載のプレス式管継手の接合方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載のプレス式管継手の接合方法において、継手本体と内挿した接続パイプとのプレス工具での圧着接合により、継手本体の受口部端縁と接続パイプの外周面との間に隙間を有するようにしたプレス式管継手の接合方法。
【請求項１２】
継手本体と内挿した接続パイプとをプレス工具で圧着接合するためのプレス工具のダイスにおいて、このダイスの分割されたダイス押圧面は、継手本体の気密材収納用の受口部を包囲する凹部と継手本体の外周面を圧着するための断面八角形状の圧着面を形成したことを特徴とするプレス式管継手の接合用プレス工具。
【請求項１３】
前記ダイスの凹部と連結したダイス押圧面の位置に、テーパ面を形成した請求項１２記載のプレス式管継手の接合用プレス工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄肉ステンレス鋼製等の薄肉金属等で形成した管継手本体に薄肉ステンレス鋼製等の薄肉金属等からなる接続パイプを挿入した状態でプレス工具によってプレスして圧着接合するプレス式管継手とその接合方法並びにプレス工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、給水、給湯や冷温水に適用されるステンレス鋼配管を接続するための継手の１つとしてプレス式管継手がある。プレス式管継手は、例えば、特許文献１に示すように、薄肉の継手の受け口に気密材（ゴム輪）が内蔵されており、この継手に薄肉のパイプを差し込んだ後に継手外周をプレス機によってプレスし、パイプ差し込み部分である継手端部から中央付近までの接続部を縮径することによりパイプと継手を接合して圧力流体を密封するようにしたものである。プレス式管継手は、パイプを継手に螺子込むことによって接合する、いわゆる螺子込み型と呼ばれる管継手などと比較して低コストに抑えることができるため、建築設備などの配管設備において広く一般に利用されている。
【０００３】
上記継手とパイプの接合時においては、継手の接続部にパイプを内挿した状態で、接続部全体に外周面側からプレス機によって圧力を加えて縮径させるようにしている。気密材を内蔵する環状溝部の縮径時には、環状溝部の外周面に略均一に圧縮力が加わると内部の気密材が全体的に圧縮変形し、パイプの外壁面にこの気密材が押え付けられるようにして変形して圧着して接合後の流体の漏洩を阻止しようとしている。
また、このとき気密材を内蔵する環状溝部のパイプ挿入側管端面をパイプ外周面に食い込ませるように変形させ、この変形によってシール性及びパイプの引抜き抵抗力を高めようとしている。
【０００４】
この継手の形状は、パイプ接続部の受口に気密材を内蔵するために環状溝部を膨出形成し、この環状溝部は、断面アール形状の要素の組合せから構成されている。一方、パイプの管径は、継手に挿入するときに環状溝部の気密材と接触するような寸法に設けられている。
【０００５】
上記の継手は、プレス機で縮径させる際に、接続部の受口近傍の一定範囲を半径方向に締圧して、継手接続部とこの接続部に嵌合しているパイプを一体な断面多角形状に塑性変形させて接合するようにしており、この多角形状は六角形状を望ましいものとしている。
【特許文献１】特開昭５３−７００７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、プレス式管継手のプレス時には、プレス機のダイスによって押圧するときに材料の延性によって管継手におけるダイスとの接触部分が延びてしまうことがあり、このためプレス部分周辺に引張残留応力が生じることが少なくない。このような引張残留応力が発生すると、材料としての強度が低下し、管継手が腐食環境下に晒された場合、応力腐食割れが生じるという問題がある。
また、気密材が収容されている溝状部位がプレスされると、このプレスに伴って溝状部位にも引張残留応力が生じたり、更には、継手の端部（環状溝部の端部）がパイプ外周に食い込むことによっても引張残留応力が生じるため、溝状部位やパイプ側においても強度が低下して、管継手が腐食環境下に晒された場合、応力腐食割れが生じるおそれがあった。
【０００７】
例えば、特許文献１における継手とパイプの接合時には、プレス機によってプレスしたときに気密材を内蔵した環状溝部に外周方向から均一な圧縮力が加わることになり、この圧縮力が環状溝部全体に強く働くことが原因となって引張残留応力が生じるおそれがあり、また、環状溝部に大きな圧縮力が加わると、この環状溝部は形状がアール形状の要素の組合せからなっているため、環状溝部と継手とを結んでいる極小さいアール形状部位に応力が集中して加わって引張残留応力が集中的に発生する可能性があった。
【０００８】
また、気密材は、環状溝部への加圧によってこの環状溝部が全体的に潰れるような形状に変形するため、シール性に悪影響を及ぼすことがあり、消耗も激しくなり長期間のシール性を維持することが難しかった。
この気密材には、通常は押圧されたときの変形量となる締め代が予め設けられており、接合後の継手とパイプのシール性を高めるためにはこの締め代を大きくする必要があるが、締め代を大きくするためには気密材の内径に対してパイプ外径を大きくする必要性があり、この場合、環状溝部にパイプを内挿しようとしたときのパイプ外周面と気密材が接触する力が強まるため、気密材が傷つくおそれがあった。更に、この締め代が大きいとプレス時に気密材に強い押圧力が加わり、気密材の変形後に環状溝部から膨出するような形状に極度に潰れるように変形するため、圧縮割れによる気密材の破断にもつながるなど、気密材の耐久性に更に悪影響を与えていた。
また、気密材を収納する環状溝部の先端側がパイプ外周面に食い込むことによって継手先端側やパイプ外周面が割れ易くなるという問題もあった。
【０００９】
一方において、接続部の一定範囲を断面多角形状に塑性変形させる際に、この形状を六角形状にすると軸芯方向への変形量が大きくなり、この変形量が大きくなると引張残留応力がより大きく生じ易くなるという問題があった。変形量が大きい場合には、材料であるステンレス鋼の延性が強く作用し、本来オーステナイト組織からなる組織中に加工誘起マルテンサイト組織が生じ易くなり、このように加工誘起マルテンサイト組織がオーステナイト組織中に発生することにより材料が脆化して割れ易くなっていた。
また、変形量の大きさから、変形箇所によってパイプへの食い込み度合に差が生じるという問題もあった。
【００１０】
なお、プレス式管継手は、加工後に外部からの応力が加わった際にも材料の脆化が進みやすく、例えば、ポンプからの振動による応力や、給湯ラインにおける水などの流体中に含まれる塩素イオンによっても腐食が進みやすく、腐食割れが生じるおそれがある。このような理由からも高いシール性を長期間維持するのは難しかった。
【００１１】
本発明は、従来の課題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、給水、給湯や冷温水等を供給する配管を接続するためのプレス式管継手において、応力腐食割れを防ぎ、長期に亘って高いシール性を維持できるプレス式管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、継手本体の端部側を拡径した拡径部の先端側に受口部を膨出形成し、この受口部に収納したＯリング等の気密材で継手本体に内挿する接続パイプの外周面を周面シールし、前記継手本体の外周面を圧着してこの接続パイプを圧着接合すると共に、前記受口部の膨出曲面と継手本体の外周面との連結部位をテーパ部で連結したプレス式管継手である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記連結部位は、テーパ部を含む大きいアール面で連結したプレス式管継手である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、継手本体の端部側を拡径した拡径部の先端側に受口部を膨出形成し、この受口部に収納したＯリング等の気密材で継手本体に内挿する接続パイプの外周面を周面シールし、前記継手本体の外周面を断面八角形状に圧着した圧着部で継手本体に内挿する接続パイプを圧着接合し、この圧着部を継手本体の軸芯方向に向けて接続パイプとの引抜き阻止力を有するように所定の長さに形成したプレス式管継手である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、継手本体のパイプ挿入側に膨出形成した受口部にＯリング等の気密材を収納し、継手本体と内挿する接続パイプを圧着部で圧着接合し、前記継手本体の材料をＣｒ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｃｕ系ステンレス鋼としたプレス式管継手である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、前記継手本体と接続パイプとの圧着部の金属組織をオーステナイト組織とした請求項１乃至４の何れか１項に記載のプレス式管継手である。
【００１７】
請求項６に係る発明は、前記継手本体の端部側に形成した受口部の端縁と接続した接続パイプの外周面との間に隙間を形成した請求項１乃至４の何れか１項に記載のプレス式管継手である。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載のプレス式管継手において、前記拡径部の後端部位をパイプ突当て部としたプレス式管継手である。
【００１９】
請求項８に係る発明は、前記継手本体と接続パイプは、薄肉ステンレス鋼である請求項１乃至７の何れか１項に記載のプレス式管継手である。
【００２０】
請求項９に係る発明は、継手本体の端部側に膨出形成した受口部にＯリング等の気密材を収納し、前記受口部の膨出曲面と継手本体の外周面との連結部位に形成したテーパ部を含む大きいアール面で連結し、この継手本体内に接続パイプを挿入端まで挿入し、継手本体の外周面をプレス工具のダイスで包囲してダイスの押圧面で押圧することにより、まず前記テーパ部がダイスの押圧面で押圧され、かつ前記アール面を支点として受口部がパイプ挿入側に傾倒するように押圧され、更には、継手本体の外周面と接続パイプとを圧着接合するようにしたプレス式管継手の接合方法である。
【００２１】
請求項１０に係る発明は、前記ダイスの押圧面は、継手本体の受口部押圧用の凹部とアール面押圧用のアール面部を有する請求項９記載のプレス式管継手の接合方法である。
【００２２】
請求項１１に係る発明は、請求項９又は１０記載のプレス式管継手の接合方法において、継手本体と内挿した接続パイプとのプレス工具での圧着接合により、継手本体の受口部端縁と接続パイプの外周面との間に隙間を有するようにしたプレス式管継手の接合方法である。
【００２３】
請求項１２に係る発明は、継手本体と内挿した接続パイプとをプレス工具で圧着接合するためのプレス工具のダイスにおいて、このダイスの分割されたダイス押圧面は、継手本体の気密材収納用の受口部を包囲する凹部と継手本体の外周面を圧着するための断面八角形状の圧着面を形成したプレス式管継手の接合用プレス工具である。
【００２４】
請求項１３に係る発明は、前記ダイスの凹部と連結したダイス押圧面の位置に、テーパ面を形成した請求項１２記載のプレス式管継手の接合用プレス工具である。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１及び２に係る発明によると、プレス後の引張残留応力を発生させることがなく、応力腐食割れを防ぐことができ、長期間に亘って高いシール性を維持することができるプレス式管継手である。
【００２６】
請求項３に係る発明によると、各変形箇所における軸芯方向への変形量を抑えながら高い引抜き阻止力を維持することができ、断面六角形状の圧着部位と比較した場合、引抜き阻止力が劣ることがないのは勿論であり、引張残留応力の発生も抑えることができる。
【００２７】
請求項４に係る発明によると、管継手を耐防食材料によって形成して温水等の流体を流した場合における応力腐食割れを防ぐことができる。
【００２８】
請求項５に係る発明によると、圧着後のパイプ圧着部の脆化を防ぎ、高いパイプ引抜き阻止力を得ることができる。
【００２９】
請求項６に係る発明によると、接続パイプの接合時及び接合後においてパイプ外周面や受口部端縁が傷つくことがなく、長期に亘ってこの接続パイプ外周面と受口部端縁の腐食の発生を抑えて応力腐食割れを防ぐことができる。
【００３０】
請求項７に係る発明によると、接続パイプの圧着接合時に確実にこの接続パイプを保持した状態で接合でき、接合位置がずれたりすることなく高い寸法精度で接合することができ、また、請求項８に係る発明によると、防食性の高い材料によって設けることのできるプレス式管継手である。
【００３１】
請求項９に係る発明によると、あらたに加工工具を用いたり、加工工程が増えたりすることなく、高い引抜き阻止力を維持しつつ、応力腐食割れを防止して高いシール性を維持可能なプレス式管継手を容易に形成することのできるプレス式管継手の接合方法である。
【００３２】
請求項１０に係る発明によると、確実に継手本体と接続パイプを圧着しつつ、適度な押圧力で気密材を押圧することができ、また、凹部をアール面の両側に設けることによって異なる継手本体と接合パイプの接合方向に対応させることができる。
【００３３】
請求項１１に係る発明によると、パイプ外周面や受口部端縁が傷ついたりすることなく、接合後にも長期に亘ってこの接続パイプ外周面と受口部端縁の腐食の発生を抑え、応力腐食割れを防ぐことのできるプレス式管継手の接合方法である。
【００３４】
請求項１２に係る発明によると、金型部分であるダイスを交換するのみで強い引抜き抵抗力で引張残留応力の発生を抑えることのできるプレス式管継手を形成することのできるプレス式管継手の接合用プレス工具であり、あらたに別の専用工具を必要とすることがなくコストを抑えることができる。
【００３５】
請求項１３に係る発明によると、高い引抜き阻止力を維持しつつ、応力腐食割れを防止して高いシール性を維持可能なプレス式管継手を形成することのできるプレス式管継手の接合用プレス工具であり、管径寸法に応じてダイスを交換することによるあらゆる管径のプレス式管継手を接合することのできるプレス式管継手の接合用プレス工具である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明におけるプレス式管継手の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明のプレス式管継手は、薄肉ステンレス鋼からなる継手本体にパイプを挿入した状態でプレスしてこの継手本体とパイプを圧着して接合するようにしたものである。
図１は、本発明におけるプレス式管継手の接合前の状態を示した断面図であり、図において１は継手本体であり、この継手本体１に接続パイプ６を接合して管継手を設けるようにしている。継手本体１及び接続パイプ６は防食性を有する金属材料、例えばＣｒ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｃｕ系のステンレス鋼によって形成される。
継手本体１において、最小の内径部分が接続パイプ６の外径よりも小径になるような拡径段部２をバルジ成形等の成形手段によって形成し、継手本体１の端部側を拡径した拡径部１ｃの内周面１ｂに接続パイプ６を挿入したときにこのテーパ状の拡径段部２の後端部位を接続パイプ６の突当て部２ａとすることによって接続パイプ６を係止状態で保持できるようにしている。
【００３７】
３はＯリング等の気密材５を収納するための受口部であり、この受口部３を継手本体１の拡径部１ｃの先端側にバルジ成形等の成形手段により断面略半環状に膨出形成している。気密材５は継手本体１に内挿する接続パイプ６の外周面６ａを周面シールし、継手本体１の外周面１ａを圧着したときには接続パイプ６を圧着接合できると共に、この受口部３の膨出曲面３ａと継手本体１の外周面１ａとの連結部位をテーパ部４を含む大きいアール面１２で連結している。アール面１２は、継手呼び径１３〜２５Ｓｕの場合、曲率半径３．０〜５．０ｍｍが望ましい。３．０ｍｍより小さい場合には応力集中が起こりやすく、一方５．０ｍｍより大きい場合には、テーパ部４が少なくなることに加え、受口部３のスペースが広がってＯリングが移動しやすくなり、シール性が低下するおそれがあるからである。テーパ部４は適宜の角度にて形成すればよいが、継手本体１の外周面１ａに対して４２〜４６°が好ましく、より好ましくは略４５°程度に設けるのがよい。４２°より小さい場合には、受口部３のスペース３ｃが広がってＯリングが移動しやすくなり、シール性が低下するおそれがある一方、４６°より大きい場合には後述するような受口部３の傾倒が大きくなり、Ｏリングを過圧縮してしまうおそれがあるからである。
【００３８】
図３において、１１は継手本体１と接続パイプ６を圧着接合する圧着部であり、この圧着部１１は、継手本体１の外周面１ａを断面略八角形状に圧着するように成形し、圧着部１１を軸芯方向に向けて接続パイプの引抜き阻止力が構成可能な所定の長さＣに形成している。長さＣの寸法としては、例えば、呼び径２５Ｓｕの場合においては５ｍｍ程度が望ましい。圧着時にはこの圧着部１１の金属組織がオーステナイト組織となるように圧着している。
また、図６に示すように、継手本体１の端部側に形成した受口部３の端縁３ｂと接続した接続パイプ６の外周面６ａとの間には隙間Ｄを形成している。
【００３９】
気密材５は、例えば、耐熱性ブチルゴムを材料として設けているが、エチレンプロピレンゴム（ＥＤＰＭ）製や、或はその他の耐熱用シール材として一般に使用される材質であってもよい。気密材５の内径は、接続パイプ６を接合する前の段階で接続パイプ６の外径より大になるように設けており、接続パイプ６の挿入時にこの接続パイプ６が気密材５に接触しないように設けている。
【００４０】
次に、前記実施形態の作用を説明する。
本発明のプレス式管継手は、継手本体１の拡径部１ｃの先端側に受口部３を膨出形成し、この受口部３に収納したＯリング等の気密材５で接続パイプ６の外周面６ａを周面シールし、この継手本体１の外周面１ａを圧着してこの接続パイプ６を圧着接合し、受口部３の膨出曲面３ａと継手本体１の外周面１ａとの連結部位をテーパ部４を含む大きいアール面１２で連結しているので、プレス部分である受口部３全体や、受口部３と継手本体１の拡径部１ｃとを結ぶ部分に引張残留応力を生じさせることがないばかりか、接合後には圧縮残留応力を有しているので、この圧縮残留応力の特性によって管継手の強度を向上させ、長期に亘って材料の脆化を防ぐことができる。
【００４１】
気密材５は、受口部３が押圧されたときにテーパ部４に沿って断面略くさび形状に変形するので、この気密材５が有する弾性力を利用して適度な押付け力によって好適なシールを行うことができると共に、この気密材５には強い押圧力が加わることがないため傷つき難く、耐久性にも優れている。
また、継手本体１の受口部３の端縁３ｂと、接続パイプ６の外周面６ａとの間には隙間Ｄを形成しているので、端縁３ｂと外周面６ａが接触して腐食することがない。
【００４２】
継手本体１の外周面１ａを断面略八角形状に圧着した圧着部１１で継手本体１に内挿する接続パイプ６を圧着接合し、この圧着部１１を軸芯方向に向けて接続パイプ６の引抜き阻止力が構成可能な所定の長さＣを有するように形成しているので、断面略六角形状の場合と比較してプレス箇所をより分散させることにより圧着部１１の軸芯方向への個々の変形量を小さくすることができる。このため、加工誘起マルテンサイト組織の発生を抑え、オーステナイト組織のみからなる組織を維持することができ、材料が脆化するおそれがない。更に、各圧着部１１の接続パイプ６への食い込み度合の差が少なくなり、圧着部１１の軸芯方向への長さを略均等にすることができる。
なお、長さＣを変えることによって圧着部１１を八角形状に設けたときの圧着力を調整することができ、この長さＣを適切な値に設定することによって圧着部１１の最小変形量によって最大の引抜き阻止力を得ることができる。
【００４３】
続いて、プレス式管継手の接合方法及びプレス工具を説明する。
先ず、接続パイプ６を継手本体１内に、この接続パイプ６の端部が継手本体１の突当て部２ａに当接するまで挿入する。挿入時には、前述したように継手本体１に装着された気密材５の内径、及び継手本体１の拡径部１ｃの内径が接続パイプ６の外径よりも大径であることから、接続パイプ６は気密材５や拡径部１ｃに接することなく継手本体１内に挿入することができる。これによって、気密材５は接続パイプ６の挿入によって傷つけられないことに加え、接続パイプ６とのプレス接合が不十分な場合には気密材５によるシールが不十分であることを視認することもできる。
この状態で図２、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように継手本体１の外周面１ａをプレス工具本体２０の上型７ａ、下型７ｂからなるダイス７で包囲するようにセットする。セット時には、継手本体１を下型７ｂに載置し、上型７ａを継手本体１にプレス可能な状態にセットする。
【００４４】
プレス工具本体２０は、上記の状態で継手本体１と接続パイプ６をプレスして圧着接合するものであって、このプレス工具本体２０のダイス７において、上型７ａ及び下型７ｂのそれぞれの押圧面７ｃは、継手本体１の受口部３を包囲する受口部３押圧用の凹部７ｄとアール面１２押圧用のアール面部８、及び継手本体１の外周面１ａを圧着するための断面略八角形状の圧着面９を形成しており、プレスにより上型７ａと下型７ｂが当接した際に、押圧面７ｃが環状となるように構成している。
更に、アール面部８において、継手本体１の受口部３の外周側の膨出曲面３ａと、外周面１ａとの連結部位であるアール面１２におけるテーパ部４を押圧して、受口部３をパイプ挿入口側に傾倒させるテーパ面９を凹部７ｄと連結した位置に形成している。
【００４５】
プレス時において、上型７ａを押圧してプレスを開始すると、図５（ｂ）及び図６（ｂ）のように継手本体１の外周面１ａをプレス工具本体２０のダイス７で包囲して、このダイス７の押圧面７ｃで押圧したときに、まず継手本体１のテーパ部４がダイス７のアール面部８におけるテーパ面９と接触することにより、このテーパ部４が押圧されてアール面１２を支点として受口部３がパイプ挿入側に傾倒するように押圧される。
このようにダイス７が先に受口部３に当接することによって、仮に圧着部１１に先に当接した場合に発生するおそれのある受口部３が浮き上がろうとする現象すなわち、受口部３が拡径し、パイプ６との隙間が広がってしまう現象を防止し、気密材５による適切なシール性を確保している。
【００４６】
更に押圧すると、受口部３が傾倒しながら変形することによって受口部３の膨出曲面３ａがダイス７の凹部７ｄに接触し、このときの膨出曲面３ａと凹部７ｄとの接触面圧は、テーパ面９とテーパ部４との接触面圧よりも小さいことから、ダイス７による押圧を継続したときに受口部３はテーパ部４側から押圧されて受口部３の傾き変形が継続されると共に、凹部７ｄによって受口部３が管の軸芯方向に垂直に圧縮されることがなく、受口部３はこの凹部７ｄに沿うようにガイドされながら傾倒していく。
変形後の受口部３付近の形状は、ダイス７のアール面部８から凹部７ｄにかけての形状と略相似形状に形成される。
【００４７】
更にプレスを続行すると、図５（ｄ）及び図６（ｄ）に示すようにダイス７の断面略八角形状の圧着面１０が継手本体１の外周面１ａに当接し、この圧着面１０によって継手本体１が押圧されると図４に示すように圧着部１１において継手本体１と接続パイプ６が圧着される。
【００４８】
継手本体１へのダイス７の押圧が完了すると、受口部３内に収納した気密材５は適正な押圧力によって接続パイプ６外周に押圧され、継手本体１の内周側と接続パイプ６の外周側を液密にシールすることができる。
また、プレス完了時には、端縁３ｂと接続パイプ６の外周面６ａとの間に隙間Ｄが形成され、この隙間Ｄは、例えば、呼び径２５Ｓｕにおいて約０．５〜０．８ｍｍの間の範囲に設けることができるため、プレス後の隙間Ｄを極小に設けることができる。
【００４９】
このように、受口部３、とりわけ凹部７ｄによって形成される断面略半環形状部分は、プレスの進行過程でダイス７によって強い圧縮力を受けることがなく、また、継手本体１の端縁３ｂが接続パイプ６の外周に食い込まないことから、応力腐食割れの一因となる引張残留応力を発生させることのないプレス式管継手の接合方法である。
また、プレス後には圧着部１１において接続パイプ６は継手本体１内面と凹凸嵌合するため、接続パイプ６を適切に接合させることができる。
【実施例】
【００５０】
冷温水供給用の管継手の材料としては、日本水道協会規格ＪＷＷＡ  Ｇ１１６−２００１「水道用ステンレス鋼管継手」にも規定されているように、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレス鋼が一般的であるが、これらのオーステナイト系ステンレス鋼においては、腐食環境下において引張応力が加わった場合に、特に応力腐食割れ現象が発生し易いという問題がある。また、これらを材料とした場合、特に加工時の引張応力が残存した配管や継手に、５０℃以上の水道水を流した場合、液体の温度と水道水中に含まれる塩素により腐食環境が形成され、配管や継手に応力腐食割れ現象が生ずるおそれがある。
【００５１】
従って、本実施例においては、継手本体を０．０４Ｃ−１８．５Ｃｒ−１２Ｎｉ−３Ｓｉ−２Ｃｕ−０．８Ｍｏ−０．４Ｍｎ−Ｎの組成からなるＳＵＳ３１５Ｊ２を材料として成形した。ＳＵＳ３１５Ｊ２は、銅とシリコンを含有させたことによって材料にねばりが生じ、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６に比較して耐力を増大させることが可能となる。また、モリブデンとマンガンの含有割合を減少させることによって硬さを柔らかくし、材料としてある程度の弾性を持たせるようにしている。
【００５２】
一方、比較例としての継手本体材料はＳＵＳ３０４とし、本発明と比較例の管継手をそれぞれのパイプ圧着部の形状・寸法を変えて、圧着部の残留応力と組織を分析すると共に、継手性能の評価試験として、接続パイプの引抜き低強力と、時期割れ、応力腐食割れの評価試験を行なった。この結果を表１及び表２に示す。なお、評価試験に用いた継手の呼び径は何れも２５Ｓｕである。
【００５３】
【表１】
2005036942.tif 000003
【００５４】
表１の結果によると、本発明におけるプレス式管継手の場合には、形状面の工夫に加え、ＳＵＳ３１５Ｊ２という材料を用いたことにより残留応力は全て圧縮残留応力となった。従って、全ての供試品が応力腐食割れを生ずることのない管継手であることが確認された。
パイプ圧着部の辺部形状が円弧の供試品（Ｎｏ．１及び２）、及び六角で辺部が直線であり且つ圧着部の長さＣが３ｍｍの供試品（Ｎｏ．３）は、パイプ圧着部において若干のマルテンサイト組織が確認されたが、引抜き抵抗力は約４５００Ｎを確保することができた。また、圧着部が断面略六角形状で辺部が直線であり、且つ圧着部の長さＣが５ｍｍである供試品（Ｎｏ．４）は、パイプ圧着部は全てオーステナイト組織となり、接続パイプの引抜き抵抗力もＮｏ．１〜３の供試品に比べて約１．２倍に向上した。更に、圧着部が断面略八角形状で辺部が直線の供試品（Ｎｏ．５〜６）はパイプ圧着部が全てオーステナイト組織であり、接続パイプの引抜き抵抗力が、Ｎｏ．１〜３の供試品に比べて約１．５倍に向上した。
【００５５】
【表２】
2005036942.tif 000004
【００５６】
表２の結果によると、比較例であるＮｏ．７〜１２の全ての供試品において、パイプ圧着部に引張残留応力が確認され、応力腐食割れを生じた。また、全ての供試品において、マルテンサイト組織が確認され、これに伴って引抜き抵抗力も安定しないものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、給水、給湯や冷温水に適用されるステンレス鋼配管を接続するためのプレス式継手に好適であり、カシメ専用工具を用いて接合することによって簡単に且つ迅速・確実にステンレス鋼配管を接合可能なソケット、エルボ、ティー、レデューサー等の各種の継手に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明におけるプレス式管継手の接合前の状態を示した断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明のプレス式管継手の接合後の状態を示した断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】（ａ）ないし（ｄ）は本発明におけるプレス式管継手の接合工程を示した説明図である。
【図６】（ａ）ないし（ｄ）は図５の一部拡大図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  継手本体
１ａ  外周面
１ｃ  拡径部
２ａ  突当て部
３  受口部
３ａ  膨出曲面
３ｂ  端縁
４  テーパ部
５  気密材
６  接続パイプ
６ａ  外周面
７  ダイス
７ｃ  押圧面
７ｄ  凹部
８  アール面部
９  テーパ面
１０  圧着面
１１  圧着部
１２  アール面
２０  プレス工具本体
Ｃ  長さ
Ｄ  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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