金属管の成形方法、管材に管継手を取り付ける方法、及び管継手を用いた継手方法

【課題】より容易に管継手を成形する方法、管材に管継手を取り付ける方法、及び管継手を用いた継手方法を提供する。
【解決手段】管継手１は、筒状の大径部２と、段差部３を介してそれよりも小径に形成された筒状の小径部４とから構成され、大径部２の外径は管材５の内径よりも大径とされ、小径部４の外径は管材５の内径と略同一かそれよりも小径とされる。一方の管材５ａ内に、管継手１の大径部２を段差部３から一部残した位置まで圧入し、他方の管材５ｂ内に、管継手１の小径部４を段差部３まで挿入することにより管材５を連結する。大径部２の未圧入部分が目地用の残り代２ａとなり、日射等により管材５が膨張したとしても対応することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪樋等の管材同士を連結する管継手の成形方法、その管継手を管材に取り付ける方法、及び管継手を用いた継手方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、竪樋等の管材を連結するための管継手は、鋳物やダイカストにより製造されていた。また、従来、管材の継手方法は、接着や溶接により行われていた。例えば、特許文献１には、両端部にパイプ保持管外装部を有する中央管と、中央管への外装方向側の一端において外周に向かって突設されている当接部とともに円周部の周方向に沿って複数の貫通孔を有し、また、内周面には前記貫通孔の近傍に接着剤載置部が配設されているパイプ保持管とをもって形成される互いに対向するパイプの接続構造であって、パイプ保持管の接着剤載置部には接着剤が塗布され、前記の突設されている当接部にはパイプの先端が当接されてパイプ保持管がパイプとともに中央管両端部のパイプ保持管外装部の各々に嵌合されることで、前記貫通孔から接着剤が押し出されてパイプとパイプ保持管が接着され、かつ、中央管とパイプ保持管とが接着される
【特許文献１】特開２００６−３７５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の鋳物やダイカストによる製造方法によると、複雑な構造物を製造することはできるが、鋳物の場合は寸法精度が出しにくく、生産速度が遅い。また、ダイカストの場合は金型費が高価であった。また、管材の継手作業時において、接着や溶接の作業には手間がかかった。また、特許文献１記載の管継手を利用した連結構造は、連結される管材の先端が当接部に当接した状態で接着固定されているため、日射等により管材が膨張した場合や、地震等による揺れが生じた場合に対処することができず、竪樋に歪みが生じてしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、上記に鑑み、より容易に管継手を成形する方法、より容易に管材に管継手を取り付ける方法、及び管継手を用いた継手方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、金属管の管方向の中間位置より一側を拡径することにより大径部を形成するか、他側を使って縮径することにより小径部を形成し、大径部又は小径部の中央側端に段差部を形成する工程と、金属管の管方向両端をテーパ状に絞るテーパ成形工程とにより、金属管の管方向に大径部、段差部、小径部が順次配列される金属管の成形方法である。
【０００６】
金属管の一側を拡径した場合には、拡径した側が大径部となり、拡径していない側が小径部となる。反対に、金属管の一側を縮径した場合には、縮径した側が小径部となり、縮径していない側が大径部となる。そして、大径部と小径部との間に段差部が形成される。
【０００７】
金属管をプレス加工により成形するので、加工が容易であり生産速度を速めることができる。また、このようにして製造された管継手としての金属管は、大径部を管材内に圧入して固定することにより、接着や溶接作業が不要となり、継手作業が容易となる。また、圧入により固定されているため、接着や溶着による固定と比較して、地震等の縦横の揺れに対して柔軟に対応することができる。また、段差部が、小径部側から差し込まれる管材に対してストッパーの役割を果たすことができる。また、管材内に差し込む際、特に管材内に圧入する際には、管継手の端部がテーパ形状となっているため、管材内への差し込み操作を行いやすい。
【０００８】
より具体的には、本発明は、内部の中心孔の軸方向に、大径孔部、段差孔部、小径孔部が順次形成された外型と、金属管に内嵌され、金属管の管方向中間位置より一側を拡径する大径凸部が形成された内型とを用いて、外型内に金属管をセットした後金属管内に内型を嵌合して、金属管に大径部を形成すると共に、中間位置に段差部を形成することを特徴とする金属管の成形方法である。金属管の管方向に大径部、段差部、小径部が順次配列される金属管をプレス加工により容易に成形することができる。
【０００９】
また、金属管の素材としては、アルミニウム、スチールが例示されるがこれらに限定されるものではない。なお、アルミニウムは展延性が高いため、プレス加工に適している。
【００１０】
また、本発明は、管材に管継手を取り付ける方法であって、管継手は、筒状の大径部と、段差部を介してそれよりも小径に形成された筒状の小径部とから構成され、大径部の外径は管材の内径よりも大径とされ、小径部の外径は管材の内径と略同一かそれよりも小径とされ、管材内に、管継手の大径部を段差部から一部残した位置まで圧入することにより、目地用の残り代を形成したことを特徴とする管材に管継手を取り付ける方法である。
【００１１】
このように、大径部からの圧入を段差部よりも手前の位置までで止めることにより、大径部に未圧入部分を形成できる。この未圧入部分が目地用の残り代となり、日射等の熱により管材が膨張したとしても、管材の先端が頭打ちすることがない。したがって、管材の歪みの発生を防止することができる。
【００１２】
さらにまた、本発明は、管継手を用いて管材同士を連結する継手方法であって、管継手は、筒状の大径部と、段差部を介してそれよりも小径に形成された筒状の小径部とから構成され、大径部の外径は管材の内径よりも大径とされ、小径部の外径は管材の内径と略同一かそれよりも小径とされ、一方の管材内に、管継手の大径部を段差部から一部残した位置まで圧入して、目地用の残り代を形成し、他方の管材内に、管継手の小径部を段差部まで挿入することにより管材同士を連結する継手方法である。管継手の両端をそれぞれ２本の管材内に差し込むだけで管材を連結することができるため、継手作業が容易である。また、大径部の未圧入部分により、管材の膨張による歪みの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、管継手をプレス加工により形成するので、生産速度を速めることができる。また、管継手の大径部を管材内に圧入することにより管材に固定することができるので、接着や溶接作業が不要となり、継手作業が容易となる。また、管材内に差し込む際、特に管材内に圧入する際には、管継手の端部がテーパ形状となっているため、管材内への差し込み操作を行いやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の管継手を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の管継手の斜視図、図２は同じく管継手の断面図、図３は本実施形態の管継手の製造工程を示す図、図４は同じく管継手を用いて竪樋を連結する工程を示す図であって、（ａ）は管継手を竪樋に差し込む前の状態、（ｂ）は管継手を竪樋に差し込んで連結した状態、図５は本実施形態の管継手を使用して組み立てた竪樋の斜視図である。なお、本実施形態において、管材として竪樋を用いているが、これに限定されるものではない。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施形態の管継手１は、厚み１．０〜２．０ｍｍのアルミ製の円筒状の金属管であり、大径部２と、段差部３を介してそれよりも小径に形成された小径部４とから構成される。管継手１の両端にはテーパ状に絞られたテーパ部１ａが形成される。
【００１６】
大径部２の外径は、管材５内に圧入可能な程度に、管材５の内径よりも大径とされる。具体的には、管材５の内径よりも０．２〜０．３ｍｍ大径とするのが好ましいが、これに限定されるものではない。また、小径部４の外径は、管材５の内径と略同一か、それよりも０．２〜０．５ｍｍ小径とされるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
本管継手１の製造方法について図３を用いて説明する。まず、厚み１．０ｍｍ、外径８６．５ｍｍのアルミ製金属管６の表面にアルマイト処理を行い、さらに焼付け塗装を施す。アルミ製金属管６の表面には、アルマイト処理及び焼付け塗装による複合被膜が形成されるので、耐蝕性に優れる。この被膜形成されたアルミ製金属管６を所定の長さに切断する。
【００１８】
次に、切断されたアルミ製金属管６ａの管方向の中間位置より一側を、管材５の内径よりも大径にプレスで拡径することにより、外径８７．２ｍｍの大径部２を形成する。また、拡げられなかった半分が小径部４となる。
【００１９】
より詳しくは、内部の中心孔７ａの軸方向に、大径孔部７ｂ、段差孔部７ｃ、小径孔部７ｄが順次形成された外型７と、金属管６ａに内嵌され、金属管６ａの管方向中間位置より一側を拡径する大径凸部８ａが形成された内型８とを用いて、外型７内に金属管６ａをセットした後、金属管６ａ内に内型８を嵌合して、金属管６ａに大径部２を形成すると共に、中間位置に段差部３を形成する。なお、段差部３の面の角度は、小径部４から差し込まれる管材５に対してストッパーの役割を持つため、円筒の中心線と垂直となるのが好ましい。
【００２０】
そして、アルミ製金属管の両端をテーパー状にプレスで絞ることにより、テーパ部１ａを形成する。詳しくは、金属管６ａの端部をテーパ状に絞るテーパー部９ａ、１０ａを有する第２外型９及び第３外型１０を用いて、アルミ製金属管６ａの一端側を第２外型９内に入れ、アルミ製金属管６ａの他端側を第３外型１０内に挿入することにより、両端にテーパ部１ａを形成する。このテーパ部１ａにより管材５内への挿入が容易となる。このようにして管継手１を形成することができる。
【００２１】
以上のような構成の管継手１を用いた２本の管材５の継手方法を説明する。図４に示すように、まず、一方の管材５ａ内（内径８７ｍｍ）に、管継手１の大径部２（外径８７．２ｍｍ）を段差部３から一部残した位置（段差部３から５〜８ｍｍの位置）まで圧入する。次に、他方の管材５ｂ（内径８７ｍｍ）内に、管継手１の小径部４（外径８６．５ｍｍ）を段差部３まで挿入する。なお、上述の大径部２を圧入する工程と、小径部４を差し込む工程との順番が逆になっても構わない。このように管継手１を用いて管材５の連結を繰り返すことにより、図５に示すように、直線状の竪樋や折曲した竪樋を組み立てることができる。
【００２２】
以上のように、管継手１を管材５内に差し込むだけで管材５を連結することができるため、継手作業が容易となる。また、管材５内に差し込む際には、管継手１の端部がテーパ形状となっているため、管材５内への差し込み操作を行いやすい。
【００２３】
また、大径部２からの圧入を段差部３よりも手前の位置までで止めることにより、大径部２に未圧入部分２ａを形成することができる。この未圧入部分が目地用の残り代２ａとなる。この未圧入部分２ａにより、日射等の熱により管材５が膨張したとしても管材５の先端が頭打ちすることがない。また、圧入により固定されているため、接着や溶着による固定と比較して、地震等の縦横の揺れに対して柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態の管継手の斜視図
【図２】同じく管継手の断面図
【図３】本実施形態の管継手の製造工程を示す図
【図４】同じく管継手を用いて竪樋を連結する工程を示す図であって、（ａ）は管継手を竪樋に差し込む前の状態、（ｂ）は管継手を竪樋に差し込んで連結した状態である。
【図５】本実施形態の管継手を使用して組み立てた竪樋の斜視図であって、（ａ）は竪樋が直線状である場合、（ｂ）は竪樋が折曲している場合である。
【符号の説明】
【００２５】
１管継手
１ａテーパ部
２大径部
２ａ目地用の残り代
３段差部
４小径部
５管
６アルミ製金属管
７外型
８内型
９第２外型
１０第３外型

【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管の管方向の中間位置より一側を拡径することにより大径部を形成するか、他側を縮径することにより小径部を形成し、大径部又は小径部の中央側端に段差部を形成する工程と、金属管の管方向両端をテーパ状に絞るテーパ成形工程とにより、金属管の管方向に大径部、段差部、小径部が順次配列される金属管の成形方法。
【請求項２】
内部の中心孔の軸方向に、大径孔部、段差孔部、小径孔部が順次形成された外型と、金属管に内嵌され、金属管の管方向中間位置より一側を拡径する大径凸部が形成された内型とを用いて、外型内に金属管をセットした後金属管内に内型を嵌合して、金属管に大径部を形成すると共に、中間位置に段差部を形成することを特徴とする金属管の成形方法。
【請求項３】
金属管の素材がアルミニウムであることを特徴とする請求項１又は２記載の金属管の成形方法。
【請求項４】
管材に管継手を取り付ける方法であって、前記管継手は、筒状の大径部と、段差部を介してそれよりも小径に形成された筒状の小径部とから構成され、大径部の外径は管材の内径よりも大径とされ、小径部の外径は管材の内径と略同一かそれよりも小径とされ、管材内に、管継手の大径部を段差部から一部残した位置まで圧入することにより、目地用の残り代を形成したことを特徴とする管材に管継手を取り付ける方法。
【請求項５】
管継手を用いて管材同士を連結する継手方法であって、前記管継手は、筒状の大径部と、段差部を介してそれよりも小径に形成された筒状の小径部とから構成され、大径部の外径は管材の内径よりも大径とされ、小径部の外径は管材の内径と略同一かそれよりも小径とされ、一方の管材内に、管継手の大径部を段差部から一部残した位置まで圧入することにより、目地用の残り代を形成し、他方の管材内に、管継手の小径部を段差部まで挿入することにより管材同士を連結する継手方法。

【図１】