(57)【要約】【課題】鋼棒と円筒状鋼管とをそれらの全周にわたって密着させることが可能で、圧着性能をさらに向上することができる鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置を提供する。【解決手段】円筒状鋼管１を両側から挟む配置で互いに接離可能に設けられ、鋼管の外周囲に面して凹状圧接面５が形成された一対のダイス４と、ダイスの凹状圧接面に形成され、ダイスが接近する方向Ｘに対して斜め方向Ｙ両側から鋼管を、鋼棒２に向かって押圧し圧着しつつ挟み込んで押し潰す一対の第１アーチ状凸部６と、ダイスの凹状圧接面に、第１アーチ状凸部の間にこれらから隙間Ｚを空けて形成され、ダイスの接近方向に沿って鋼管に圧接し、当該鋼管を、鋼棒に向かって押圧し圧着しつつ第１アーチ状凸部との間に挟み込んで押し潰す第２アーチ状凸部７とを備え、各ダイスの第１アーチ状凸部及び第２アーチ状凸部は、ダイスの接近方向を対称軸として、線対称に形成される。【選択図】図２
2013130008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状鋼管をその内部に挿通される鋼棒に向かって押圧し圧着させて、これら鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置であって、
上記円筒状鋼管をその直径方向両側から挟む配置で互いに接離可能に設けられ、該円筒状鋼管の外周囲に面して圧接面がそれぞれ形成された一対のダイスと、
これらダイスの上記圧接面にそれぞれ形成され、これらダイスが接近する方向に対して斜め方向両側から上記円筒状鋼管に圧接し、該円筒状鋼管を上記鋼棒に向かって押圧し圧着しつつ、当該円筒状鋼管を挟み込んで押し潰す一対の第１アーチ状凸部と、
これらダイスの上記圧接面それぞれに、上記一対の第１アーチ状凸部の間にこれらから隙間を空けて形成され、該第１アーチ状凸部が上記円筒状鋼管に少なくとも接触している状態で、これらダイスの接近方向に沿って該円筒状鋼管に圧接し、当該円筒状鋼管を上記鋼棒に向かって押圧し圧着しつつ、該円筒状鋼管を該一対の第１アーチ状凸部との間に挟み込んで押し潰す第２アーチ状凸部とを備え、
上記各ダイスの一対の上記第１アーチ状凸部及び上記第２アーチ状凸部は、該ダイスの接近方向を対称軸として、線対称に形成されることを特徴とする鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置。
【請求項２】
前記第１アーチ状凸部は、前記第２アーチ状凸部よりも、円筒状鋼管に対して近接する位置に形成されることを特徴とする請求項１に記載の鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置を用い、
前記一対の第１アーチ状凸部を前記円筒状鋼管に圧接し、該一対の第１アーチ状凸部が少なくとも接触している状態で前記第２アーチ状凸部を該円筒状鋼管に圧接し、
上記第１アーチ状凸部で上記円筒状鋼管を該第１アーチ状凸部の外形輪郭に沿って押し潰しながら、前記鋼棒に向かって押圧して圧着させ、上記第２アーチ状凸部で該円筒状鋼管を当該第２アーチ状凸部の外形輪郭に沿って押し潰しながら、該鋼棒に向かって押圧して圧着させて、接近する前記ダイスの該第１アーチ状凸部同士及び該第１アーチ状凸部と該第２アーチ状凸部同士で、該円筒状鋼管をこれらダイスの前記圧接面の輪郭に沿って押し潰すことを特徴とする鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状鋼管をその内部に挿通される鋼棒に向かって押圧し圧着させてこれら鋼棒と円筒状鋼管とを接続する場合に、鋼棒と円筒状鋼管とをそれらの全周にわたって密着させることが可能で、圧着性能をさらに向上することができる鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置及びその圧着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼棒を挿通した円筒状鋼管の外周面を加圧することで、鋼管と鋼棒とを一体化する圧着装置として、鋼管の外径よりも小さな曲率半径の圧接凹部を形成した一対のダイスを、鋼管に向かって互いに接近させることにより、加圧作用で鋼管を塑性変形して鋼棒に圧着させるものがある。
【０００３】
しかし、円筒状の鋼管を縦方向から加圧すると、鋼管は横方向へ向かって扁平に変形し、鋼管の内周面と鋼棒の外周面との間に空隙が残存してしまう。このため、圧着性能、すなわち継手性能が良くない。さらに加圧をすれば、この空隙をなくすことは可能であるが、鋼管はさらに横方向へ向かって押し潰されて、はみ出し部分が生じ、このはみ出し部分で割れが生じてしまうおそれがある。
【０００４】
このような問題を改善する技術として、特許文献１が知られている。特許文献１の「鉄筋継手における鉄筋圧着装置及びその圧着方法」は、ダイスの一回の圧着操作により鋼管スリーブを鉄筋に完全に圧着させ、しかもこの鋼管スリーブの外形がほぼ円形になるようにすることを課題とし、ダイスの凹部に対応する位置に鉄筋の先端部を鋼管スリーブ内に挿入した状態のものを挿置する。そこで、両ダイスを油圧圧着機によって相互に接近させると、鋼管スリーブは凹部内に確実に誘導する。そのため、鋼管スリーブは縮径の途中で楕円形に変形する。その後、この鋼管スリーブは完全に縮径して鉄筋に圧着する。そして、ダイスを解放すると、鉄筋に圧着している鋼管スリーブが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３９５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では詳細には、ダイスの凹部の開口端近傍に、その凹部内への鋼管スリーブの押し込みを誘導する角度のある平坦面を形成していて、この角度付きの平坦面により鋼管スリーブが横方向へ向かって扁平に変形することを抑制している。
【０００７】
圧着工程の途中で、鋼管スリーブを一旦楕円形に変形させるものであることから、その時点で、横方向に、凹部の内周面と鋼管スリーブの外周面とは密接状態となり、同時に、鋼管スリーブの内周面と鉄筋との間の空隙は横方向で消失するが、鋼管スリーブとしては、加圧方向（縦方向）に拡張した状態となる。
【０００８】
この状態からさらに縦方向に加圧していくと、凹部内には、鋼管スリーブが押し潰しに伴い変形して逃げる余地がないため、すなわち凹部には、その内部に誘導した鋼管スリーブを変形させるスペースがないため、やはり鋼管スリーブはその後の加圧で、横方向に向かってはみ出そうとする。
【０００９】
従って、加圧の初期段階で、横方向に鋼管スリーブと鉄筋とを密着させることができたとしても、最終的には、横方向における鋼管スリーブと鉄筋との密着性が低下してしまうものであって、さらなる改善の余地があった。
【００１０】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、円筒状鋼管をその内部に挿通される鋼棒に向かって押圧し圧着させてこれら鋼棒と円筒状鋼管とを接続する場合に、鋼棒と円筒状鋼管とをそれらの全周にわたって密着させることが可能で、圧着性能をさらに向上することができる鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置及びその圧着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置は、円筒状鋼管をその内部に挿通される鋼棒に向かって押圧し圧着させて、これら鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置であって、上記円筒状鋼管をその直径方向両側から挟む配置で互いに接離可能に設けられ、該円筒状鋼管の外周囲に面して圧接面がそれぞれ形成された一対のダイスと、これらダイスの上記圧接面にそれぞれ形成され、これらダイスが接近する方向に対して斜め方向両側から上記円筒状鋼管に圧接し、該円筒状鋼管を上記鋼棒に向かって押圧し圧着しつつ、当該円筒状鋼管を挟み込んで押し潰す一対の第１アーチ状凸部と、これらダイスの上記圧接面それぞれに、上記一対の第１アーチ状凸部の間にこれらから隙間を空けて形成され、該第１アーチ状凸部が上記円筒状鋼管に少なくとも接触している状態で、これらダイスの接近方向に沿って該円筒状鋼管に圧接し、当該円筒状鋼管を上記鋼棒に向かって押圧し圧着しつつ、該円筒状鋼管を該一対の第１アーチ状凸部との間に挟み込んで押し潰す第２アーチ状凸部とを備え、上記各ダイスの一対の上記第１アーチ状凸部及び上記第２アーチ状凸部は、該ダイスの接近方向を対称軸として、線対称に形成されることを特徴とする。
【００１２】
前記第１アーチ状凸部は、前記第２アーチ状凸部よりも、円筒状鋼管に対して近接する位置に形成されることを特徴とする。
【００１３】
本発明にかかる鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着方法は、上記鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置を用い、前記一対の第１アーチ状凸部を前記円筒状鋼管に圧接し、該一対の第１アーチ状凸部が少なくとも接触している状態で前記第２アーチ状凸部を該円筒状鋼管に圧接し、上記第１アーチ状凸部で上記円筒状鋼管を該第１アーチ状凸部の外形輪郭に沿って押し潰しながら、前記鋼棒に向かって押圧して圧着させ、上記第２アーチ状凸部で該円筒状鋼管を当該第２アーチ状凸部の外形輪郭に沿って押し潰しながら、該鋼棒に向かって押圧して圧着させて、接近する前記ダイスの該第１アーチ状凸部同士及び該第１アーチ状凸部と該第２アーチ状凸部同士で、該円筒状鋼管をこれらダイスの前記圧接面の輪郭に沿って押し潰すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置及びその圧着方法にあっては、円筒状鋼管をその内部に挿通される鋼棒に向かって押圧し圧着させてこれら鋼棒と円筒状鋼管とを接続する場合に、鋼棒と円筒状鋼管とをそれらの全周にわたって密着させることができ、圧着性能をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置の好適な一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した圧着装置を構成する一方のダイスの要部拡大断面図である。
【図３】本発明に係る鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着方法の好適な一実施形態の前半の工程を示す説明図である。
【図４】図３に続く後半の工程を示す説明図である。
【図５】図１及び図２の装置を用い、図３及び図４の方法によって接続された円筒状鋼管と鋼棒の圧着状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置及びその圧着方法が適用される鋼棒と円筒状鋼管との接続形態を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかる鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置及びその方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
本実施形態に係る圧着装置及びその方法は、例えば図６（Ａ）に示すように、円筒状鋼管１内部にその一端部から鋼棒２の一端部を挿通してこれらを接続する場合や、図６（Ｂ）に示すように、円筒状鋼管１にその両端部から一対の鋼棒２の一端部をそれぞれ挿通して、円筒状鋼管１を介して鋼棒２同士を接続する場合に用いられる。
【００１８】
図１には、本実施形態に係る圧着装置３の全体構成を示す断面図が、図２には、圧着装置３を構成する一方のダイス４の要部拡大断面図が示されている。これら断面図は、円筒状鋼管１及び鋼棒２の軸方向と直交する方向の面で切ったものである。
【００１９】
本実施形態に係る圧着装置３は、鋼棒２や円筒状鋼管１よりも高剛性に形成された一対のブロック状のダイス４を備える。これらダイス４は、円筒状鋼管１等をその直径方向両側から挟む配置で設けられる。図示例にあっては、一対のダイス４は、円筒状鋼管１等を上下方向から挟む配置で設けられている。
【００２０】
これら一対のダイス４は、円筒状鋼管１等に対し、直径方向、すなわち上下方向から互いに接近したり、離型して開放するように、互いに離れる方向へ移動自在に設けられ、図示しない駆動装置により接離方向へ駆動される。
【００２１】
これら一対のダイス４には、円筒状鋼管１に面する部位それぞれに、円筒状鋼管１に圧接することとなる凹状圧接面５が形成される。図示例にあっては、上側のダイス４の下面４ａ及び下側のダイス４の上面４ａに、凹状圧接面５が設けられる。各ダイス４の凹状圧接面５は、円筒状鋼管１の外周囲の半周分に対応し、上下一対のダイス４一組で、それらの凹状圧接面５が円筒状鋼管１の外周囲ほぼ全周に面するようになっている。
【００２２】
各ダイス４の凹状圧接面５それぞれには、一対の第１アーチ状凸部６と、第１アーチ状凸部６間に位置する第２アーチ状凸部７が形成され、これら第１及び第２アーチ状凸部６，７の形成により、凹状圧接面５は、円筒状鋼管１及び鋼棒２の軸方向に沿って真っ直ぐな溝として形成される。一対のダイス４を上下方向に配設した図示例にあっては、一対の第１アーチ状凸部６は左右一対で配置され、これら第１アーチ状凸部６の中央に第２アーチ状凸部７が配置される。
【００２３】
一対の第１アーチ状凸部６は、ダイス４が円筒状鋼管１に接近する上下方向（図中、矢印Ｘで示す）に対し、当該接近方向を挟む両側から斜め方向（図中、矢印Ｙで示す）に、円筒状鋼管１に対しこれに向かって隆起するように、上側ダイス４の下面４ａ及び下側ダイス４の上面４ａから連続する適宜な一定の曲率半径でダイス４内方へ潜り込む形態で形成される。上下方向（矢印Ｘ方向）に対する斜め方向（矢印Ｙ方向）がなす角度は、第１アーチ状凸部６が円筒状鋼管１に鋭角に圧接しないように、３０°〜６０°であることが好ましい。
【００２４】
具体的には、一対の第１アーチ状凸部６は、凹状圧接面５に、円筒状鋼管１の上下方向の直径を対象軸（矢印Ｘ方向の軸）として、線対称に形成される。これにより、一対の第１アーチ状凸部６は共に、外形輪郭が円形の円筒状鋼管１に対して、上記斜め方向（矢印Ｙ方向）の先端部が円筒状鋼管１に最も近接する頂部となる外形輪郭で形成される。
【００２５】
第２アーチ状凸部７は、一対の第１アーチ状凸部６の潜り込み側終端間に、これら第１アーチ状凸部７から隙間Ｚを空けて形成される。第２アーチ状凸部７は、ダイス４が円筒状鋼管１に接近する方向（矢印Ｘ方向）に沿って、円筒状鋼管１に対しこれに向かって隆起するように、適宜な一定の曲率半径で第１アーチ状凸部６間に迫り出す形態で形成される。
【００２６】
具体的には、第２アーチ状凸部７はそれ自体、円筒状鋼管１の上下方向の直径を対称軸として、線対称に形成される。これにより、第２アーチ状凸部７は、外形輪郭が円形の円筒状鋼管１に対して、接近する方向に沿う先端部が円筒状鋼管１に最も近接する頂部となる外形輪郭で形成される。
【００２７】
第１及び第２アーチ状凸部６，７相互の円筒状鋼管１０に対する位置関係としては、斜め方向からの圧接を先行させると共に、第１アーチ状凸部６間に、円筒状鋼管１の変形に融通を与えるスペースを確保するために、第１アーチ状凸部６が、第２アーチ状凸部７よりも、円筒状鋼管１に対して近接する位置に形成される。
【００２８】
一対の第１アーチ状凸部６は、ダイス４が円筒状鋼管１へ向かって接近する方向において、第２アーチ状凸部７と位置的に干渉しないように、すなわち、円筒状鋼管１側から見て、第１アーチ状凸部６の間から第２アーチ状凸部７全体を見通すことができるように、互いに間隔を空けて形成される。
【００２９】
第２アーチ状凸部７の外形輪郭は、第１アーチ状凸部６が円筒状鋼管１に少なくとも接触している状態、すなわち、第１アーチ状凸部６が接触する前には接触することのない外形輪郭で形成される。さらに、第１アーチ状凸部６の曲率半径は、第２アーチ状凸部７の曲率半径よりも大きく設定される。これにより、第２アーチ状凸部７が圧接するときには少なくとも円筒状鋼管１に接触している第１アーチ状凸部６により、円筒状鋼管１を先行して広範囲に押圧することができ、加工効率を向上することができる。
【００３０】
一対のダイス４の４つの第１アーチ状凸部６は、ダイス４が円筒状鋼管１に接近することで、当該円筒状鋼管１に圧接する。円筒状鋼管１に圧接した第１アーチ状凸部６は、ダイス４がさらに移動することで、円筒状鋼管１を斜め４方向から鋼棒２に向かって押圧し圧着しつつ、当該４つの方向から円筒状鋼管１を挟み込んで押し潰すようになっている。
【００３１】
一対のダイス４の２つの第２アーチ状凸部７は、円筒状鋼管１へのダイス４の接近で、少なくとも第１アーチ状凸部６が円筒状鋼管１に接触している状態で、円筒状鋼管１に圧接する。円筒状鋼管１に圧接した第２アーチ状凸部７は、ダイス４がさらに移動することで、円筒状鋼管１を上下方向から鋼棒２に向かって押圧し圧着しつつ、特に各ダイス４において、隣接する左右一対の第１アーチ状凸部６との間に円筒状鋼管１を挟み込んで押し潰すようになっている。
【００３２】
次に、本実施形態に係る鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着方法について説明する。本実施形態では、上述した鋼棒２と円筒状鋼管１とを接続する圧着装置３が用いられる。図３及び図４は、圧着方法の手順を（Ａ）〜（Ｆ）の順に示している。図５には、圧着により接続し終えた鋼棒２と円筒状鋼管１の断面が示されている。
【００３３】
まず、図３（Ａ）に示すように、駆動手段により上下一対のダイス４を円筒状鋼管１に向かって接近するように移動し、第１アーチ状凸部６の頂部を円筒状鋼管１の外周囲に接触させ、さらに押圧してこれら第１アーチ状凸部６の４つの頂部を円筒状鋼管１に圧接する。本実施形態では、この段階では、第２アーチ状凸部７は、円筒状鋼管１に圧接していない。またこの段階では、円筒状鋼管１とその内部に挿通している鋼棒２との間には、ドーナツ状の空隙Ｐが存在している。
【００３４】
次いで、図３（Ｂ）に示すように、上下一対のダイス４をさらに円筒状鋼管１に向けて移動する。ダイス４が移動すると、４つの第１アーチ状凸部６により、円筒状鋼管１はその径方向内方へ鋼棒２に向かって塑性変形し始める。この時点で、第２アーチ状凸部７が円筒状鋼管１の外周囲に圧接し始める。
【００３５】
次いで、図３（Ｃ）に示すように、上下一対のダイス４をさらに円筒状鋼管１に向けて移動する。ダイス４が移動すると、４つの第１アーチ状凸部６により、円筒状鋼管１はその径方向内方へ鋼棒２に向かってさらに塑性変形する。
【００３６】
第１アーチ状凸部６に押圧される円筒状鋼管１の部位のうち、第２アーチ状凸部７側へ向かって逃げるように塑性変形される部位は、第２アーチ状凸部７による拘束作用を受けて、押さえ込まれる。また同時に、第２アーチ状凸部７により、円筒状鋼管１はその径方向内方へ鋼棒２に向かって塑性変形し始める。
【００３７】
この第２アーチ状凸部７に押圧されて第１アーチ状凸部６側へ向かって逃げるように塑性変形される円筒状鋼管１の部位は、第１アーチ状凸部６による拘束作用を受けて、押さえ込まれる。これら第１及び第２アーチ状凸部６，７による拘束作用で、第１及び第２アーチ状凸部６，７の間では、これらで挟み込んで、第１及び第２アーチ状凸部６，７の間へ逃げ込むように塑性変形した部位の押し潰しが始まる。
【００３８】
第１アーチ状凸部６による斜め方向からの押圧により、円筒状鋼管１の変形を一対の第１アーチ状凸部６間に閉じ込めて、円筒状鋼管１がダイス４の外方に向かって横方向へ扁平に変形しようとすることが抑制される。
【００３９】
次いで、図４（Ｄ）に示すように、上下一対のダイス４をさらに円筒状鋼管１に向けて移動する。ダイス４が移動すると、第１及び第２アーチ状凸部６，７による円筒状鋼管１の塑性変形及び押し潰しがさらに進行すると共に、部分的に円筒状鋼管１の鋼棒２への圧着が始まる。
【００４０】
次いで、図４（Ｅ）に示すように、上下一対のダイス４をさらに円筒状鋼管１に向けて移動する。ダイス４が移動すると、第１及び第２アーチ状凸部６，７による円筒状鋼管１の塑性変形及び押し潰しがさらに進行し、第１アーチ状凸部６と第２アーチ状凸部７との間では、これらの間に塑性変形しつつ逃げ込んできた部位が、これら第１アーチ状凸部６と第２アーチ状凸部７との間の隙間Ｚへも入り込みつつ、すなわち第１及び第２アーチ状凸部６，７の間の空間を埋め尽くすように、押し潰されていく。
【００４１】
他方、上下一対のダイス４間の互いに向かい合う第１アーチ状凸部６間では、これらによって継続的に挟み込み状態で押圧される円筒状鋼管１の一部が第１アーチ状凸部６の外側へ向かって逃げるように塑性変形しようとする。
【００４２】
第１アーチ状凸部６は、上側ダイス４の下面４ａ及び下側ダイス４の上面４ａから連続的に形成されていて、当該第１アーチ状凸部６とこれら上・下面４ａとの境界Ｑでは、円筒状鋼管１に対し、ダイス４の移動方向、すなわち上下方向だけの力が作用するので、円筒状鋼管１は、左右方向へ向かう力の作用を何ら受けず、上下方向から単純に押し潰され、変形する。
【００４３】
さらに、円筒状鋼管１は、第１及び第２アーチ状凸部６，７による押圧が進行することで、鋼棒２との間のドーナツ状の空隙Ｐのボリュームが減少しつつ、当該鋼棒２との圧着表面積が増加していく。
【００４４】
最後に、図４（Ｆ）に示すように、上下一対のダイス４をさらに円筒状鋼管１に向けて移動する。ダイス４が移動すると、第１及び第２アーチ状凸部６，７の間の空間では、第１アーチ状凸部６で押圧されつつ第２アーチ状凸部７側へ押しやられた円筒状鋼管１の部位、並びに第２アーチ状凸部７で押圧されつつ第１アーチ状凸部６側へ押しやられる円筒状鋼管１の部位が、第１アーチ状凸部６と第２アーチ状凸部７との間の隙間Ｚを含めて、当該空間を密に埋め尽くすように押し潰される。この際、第２アーチ状凸部７により、左右一対の第１アーチ状凸部６による押し潰しが効果的に助けられる。
【００４５】
円筒状鋼管１がこのように押し潰されることで、ダイス４を移動させる力がほぼすべて、ドーナツ状の空隙Ｐを無くすように円筒状鋼管１の上半部及び下半部を塑性変形させて鋼棒２に圧着させる力として作用する。また、第１アーチ状凸部６と上側ダイス４及び下側ダイス４の上・下面４ａとの境界Ｑでは、単純に上下方向に作用する力によって、当該境界Ｑよりもダイス４の外方へ向かう円筒状鋼管１の扁平状の変形が抑えられ、これにより、鋼棒２と円筒状鋼管１との間、特に上下方向に向かい合う第１アーチ状凸部６の間に、ドーナツ状の空隙Ｐの一部が残存することが抑制される。
【００４６】
このように本実施形態に係る圧着方法では、一対の第１アーチ状凸部６を円筒状鋼管１に圧接し、一対の第１アーチ状凸部６が少なくとも接触している状態で第２アーチ状凸部７を円筒状鋼管１に圧接し、第１アーチ状凸部６が円筒状鋼管１を第１アーチ状凸部６の外形輪郭に沿って押し潰しながら、鋼棒２に向かって押圧して圧着させ、第２アーチ状凸部７が円筒状鋼管１を当該第２アーチ状凸部７の外形輪郭に沿って押し潰しながら、鋼棒２に向かって押圧して圧着させる作用で、接近する一対のダイス４の第１アーチ状凸部６同士及び第１アーチ状凸部６と第２アーチ状凸部７同士で、円筒状鋼管１をこれらダイス４の凹状圧接面５による溝の輪郭に沿って押し潰すようにしている。これにより、図５に示すように、円筒状鋼管１を鋼棒２全周にわたって密着状態で圧着させてこれらを接続することができる。
【００４７】
以上説明した本実施形態に係る鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着装置３では、一対のダイス４の凹状圧接面５に、特有の構成を備える第１アーチ状凸部６及び第２アーチ状凸部７を備えることとし、また鋼棒と円筒状鋼管とを接続する圧着方法では、当該圧着装置３を用い、第１及び第２アーチ状凸部６，７で円筒状鋼管１を押し潰すように塑性変形させながら鋼棒２に圧着するようにしたので、鋼棒２と円筒状鋼管１とをそれらの全周にわたって密着させることができ、従来に比して圧着性能をさらに向上することができる。
【００４８】
また、第１アーチ状凸部６及び第２アーチ状凸部７の円筒状鋼管１に対する突出関係について、第１アーチ状凸部６が、第２アーチ状凸部７よりも、円筒状鋼管１に対して近接する位置に形成されるようにしたので、第１アーチ状凸部６が先行して円筒状鋼管１を押圧し、その際、第２アーチ状凸部７がその押圧作用の妨げとならないため、加工初期において円筒状鋼管１を効率よく鋼棒２へ向かって塑性変形させることができる。また、第１アーチ状凸部６同士の間に広いスペースを確保することができて、円筒状鋼管１の第２アーチ状凸部７側へ向かって逃げるように塑性変形される部位が入り込むスペースを広く確保でき、圧着性能をさらに向上することができる。
【００４９】
上記実施形態にあっては、第１アーチ状凸部６が円筒状鋼管１に接触した後で、第２アーチ状凸部７が円筒状鋼管１に圧接するようにしているが、少なくとも第１アーチ状凸部６が円筒状鋼管１に接触していればよく、第２アーチ状凸部７を同時に接触させるようにしても良い。
【００５０】
また、上記実施形態では、直管状の円筒状鋼管１に鋼棒２を接続する場合を例にとって説明したが、円筒状鋼管１は、多方向から鋼棒２を接続することが可能な多枝状でもよく、この場合には、ダイス４により一方向ごとに円筒状鋼管１と鋼棒２とを圧着すればよい。
【００５１】
円筒状鋼管１の長さ方向に沿うダイス４の長さは、当該円筒状鋼管１の長さより短くても良い。すなわち、一回で圧着作業を完了することなく、当該ダイス４を円筒状鋼管１の長さ方向に複数回段替えすることによって、必要な距離で円筒状鋼管１と鋼棒２とを圧着するようにしてもよい。また、段替えする際など、ダイス４の位置を円筒状鋼管１の周方向に位置変更して、角度を変えて円筒状鋼管１と鋼棒２とを圧着するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１  円筒状鋼管
２  鋼棒
３  圧着装置
４  ダイス
５  凹状圧接面
６  第１アーチ状凸部
７  第２アーチ状凸部
Ｘ  ダイスの接近方向
Ｚ  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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