JP4113200B2 - パイプ材連結構造、パイプ材 - Google Patents

Description

本発明は、例えば工場やビルの空調配管等に利用されるパイプ材の連結構造に関するものである。

従来、工場やビル等に利用される空調配管は、複数のパイプ材を施工現場にて連結していくことで必要な長さを確保する。このパイプ材の連結構造としては、連結する一対のパイプ材の間に、パイプ材の開口端部径より小径である端部径を有するニップルと呼ばれる連結部材を介在させて軸方向に両パイプ材を連結していく手法が一般的である。
（例えば、特許文献１を参照）。
特開平７−１２２７７号

しかし、上記パイプ材連結構造では、パイプ材を連結するために連結部材が不可欠であるため、例えば施工現場にて連結部材が足りない場合などには作業ができなくなってしまう。また、高層ビルの施工においては配管基材の重量を減らすことが命題とされるが、パイプ材以外に連結部材を必要とするため余分な重量が掛かってしまう。

そこで本願は、一対の筒状パイプ材を軸方向に連結するパイプ材連結構造において、少なくとも一方のパイプ材の開口端部に、周囲より一定寸法分を軸心側に凹ませた連結用凹片と、当該連結用凹片の両側縁を軸方向に切り込んだ切込とを設け、一方のパイプ材の開口端部を他方のパイプ材の開口端部に嵌め合わせ、前記連結用凹片を他方のパイプ材内に挿入した状態で連結すると共に、プレス加工により前記連結用凹片を形成することを特徴とする。

このような構造を採用することにより、パイプ材の連結に際してニップルのような連結部材を必要としないため、部品点数を軽減することができ大幅なコストダウンが図れる他、配管完了時の総重量を飛躍的に軽量化することが可能となる。

また、プレス加工により前記連結用凹片を形成することで、簡易に加工を施すことができる。

更に、前記連結用凹片の凹み幅を、パイプ材の板厚の略二倍とすることで、従来の未加工パイプ材とも問題なく連結することができる。

よって、安価且つ簡便なパイプ材連結構造を提供することができる。

以下、本願発明のパイプ材連結構造Ａの一実施形態を図面を用いて説明する。

図１は、当該パイプ材Ｂを軸方向Ｗ１に連結する様子を示す斜視図であり、図３は当該パイプ材Ｂの側面図、図４は、パイプ材Ｂの開口端部断面図である。

本願発明のパイプ材連結構造Ａは、ビルの空調配管などに利用される筒状パイプ材Ｂを施工現場において軸方向Ｗ１に複数連結していく際に利用されるものである。具体的には、パイプ材Ｂの開口端部２，３に、後述する連結用凹片２１、３１と、当該連結用凹片２１、３１の両側縁２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂを軸方向Ｗ１に切り込んだ切込２３、３３とを設け、一方のパイプ材Ｂの開口端部２，３を他方のパイプ材Ｂの開口端部３，２に嵌め合わせ、前記連結用凹片２１、３１を他方のパイプ材Ｂ内に挿入した状態で連結する。

以下、各構成について詳述する。

パイプ材Ｂは、表面に強化用のスパイラル部４を有するスチール製の筒状部材であり、軸方向Ｗ１に定尺の寸法である略４メートルの寸法を有している。また、当該パイプ材Ｂは、軸方向Ｗ１に略同径同厚みの中空筒状をなすパイプ材本体１と、当該パイプ材本体１の両端に設けた第一開口端部２と第二開口端部３とから構成しており、その形状を左右上下対称形状としている。そして、前記第一開口端部２と第二開口端部３を介して両端を軸方向Ｗ１に開放しており、他のパイプ材Ｂと連結した状態で連通する構造を有している。

当該第一開口端部２は、他のパイプ材Ｂとの連結部となる箇所であり、その形状を上下左右対称形状としている。具体的には、第一開口端部２の一部を周囲より一定寸法分の凹み幅で軸心側に凹ませた連結用凹片２１（内側片）と、当該連結用凹片２１より反軸心側に位置する連結用凸片２２（外側片）と、当該連結用凸片２２と前記当該連結用凹片２１とを分断する切込２３とから構成している。このようにして、軸心周りに軸心側に凹ませた連結用凹片２１（内側片）と、当該連結用凹片２１より反軸心側に位置する連結用凸片２２（外側片）とを切込２３を介して隣接するように設けている。

連結用凹片２１は、軸心を挟んで対向する位置に一対となるように設けており、第一開口端部２の一部をプレス加工により軸心側に凹ませることで、連結する他のパイプ材Ｂと嵌合した際に干渉しないように退避する退避部を形成している。

詳述すると、当該連結用凹片２１は、パイプ材本体１と略同形状に湾曲しており、当該パイプ材Ｂの径の略四分の一（９０度）の幅寸法を有している。また、その凹み幅Ｗ２は、パイプ材Ｂの板厚Ｗ３の略二倍とすると共に、その奥行き寸法（軸方向Ｗ１の寸法）は、スパイラル部４を回避した寸法である略３センチとしている。

具体的には、後述する切込２３によりパイプ材本体１（本実施の形態においては、連結用凸片２２）と分断された左右側縁２１ａ、２１ｂと、他のパイプ材Ｂとの連結側に位置する連結側端縁２１ｃと、この連結側端縁２１ｃと対向する位置に設けた段差部を介してパイプ材本体１と連なる基端縁２１ｄとを有する。このように当該連結用凹片２１は、パイプ材本体１側の基端縁２１ｄをパイプ材Ｂと一体に形成すると共に他縁２１ａ、２１ｂ、２１ｃを開放端とする片持ち状の片である。

連結用凸片２２は、軸心を挟んで対向する位置に一対となるように設けており、本実施の形態においてはパイプ本体と面一に連なっている。また、当該連結用凸片２２は、前記切込２３を介して軸心周りに前記連結用凹片２１と交互に位置するように設けている。更に、当該連結用凸片２２は連結用凹片２１より反軸心側に位置しており、両者の厚み方向への離間幅Ｗ４、つまり、当該連結用凸片２２の内側面と前記連結用凹片２１の外側面との離間幅Ｗ４は、パイプ材Ｂの板厚Ｗ３と略同様としている。

詳述すると、当該連結用凸片２２は、その表面形状を前記連結用凹片２１と同様の形状、つまり、パイプ材本体１と略同形状の湾曲形状としており、前記連結用凹片２１と同様に当該パイプ材Ｂの径の略四分の一（９０度）の幅寸法を有する形状としている。また、基端側を前記パイプ材本体１と面一に連ねると共に、その他を開放端２２ａ、２２ｂ、２２ｃとする片持ち状の片である。具体的には、後述する切込２３により連結用凹片２１と分断された左右側縁２２ａ、２２ｂと、他のパイプ材Ｂとの連結側に位置する連結側端縁２２ｃとを有している。

尚、当該左右側縁２２ａ、２２ｂ及び連結側端縁２２ｃの寸法は、前記連結用凹片２１と略同様の寸法としている。

切込２３は、他のパイプ材Ｂの開口端部を挿入可能とするための切込みであり、上記プレス加工と同時に軸方向Ｗ１に前記連結用凹片２１及び連結用凸片２２の左右側縁２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの寸法と略同寸法（本実施の形態においては、略３センチ）切り込むと共に、軸方向Ｗ１と直交する方向に、パイプ材Ｂの板厚Ｗ３と略同寸法（本実施の形態においては、略３ミリ）切り欠いている。

具体的には、軸方向Ｗ１の切り込み端となる左右側縁２３ａ、２３ｂと、パイプ材本体１側の基端縁２３ｃとを有し、連結側を開放している。また、前記連結用凹片２１と連結用凸片２２との両者に跨って切り込みを入れている為、厚み方向に対して両者の離間幅Ｗ４である板厚Ｗ３分の間隙を形成している。

第二開口端部３は、例えば、他のパイプ材Ｂの前記第一開口端部２と嵌め合わせることで、他のパイプ材Ｂと連結可能な連結部となる箇所である。また、その形状を前記第一開口端部２と同様の形状、つまり、上下左右対称形状としている。具体的には、第二開口端部３の一部を周囲より一定寸法分の凹み幅で軸心側に凹ませた連結用凹片３１（内側片）と、当該連結用凹片３１より反軸心側に位置する連結用凸片３２（外側片）と、当該連結用凸片３２と前記当該連結用凹片３１とを分断する切込３３とから構成している。このようにして、軸心周りに軸心側に凹ませた連結用凹片３１（内側片）と、当該連結用凹片３１より反軸心側に位置する連結用凸片３２（外側片）とを切込３３を介して隣接するように設けている。

連結用凹片３１は、軸心を挟んで対向する位置に一対となるように設けており、第二開口端部３の一部をプレス加工により軸心側に凹ませることで、連結する他のパイプ材Ｂと嵌合した際に干渉しないように退避する退避部を形成している。

詳述すると、当該連結用凹片３１は、パイプ材本体１と略同形状に湾曲しており、当該パイプ材Ｂの径の略四分の一（９０度）の幅寸法を有している。また、その凹み幅Ｗ３は、パイプ材Ｂの板厚Ｗ３の略二倍とすると共に、その奥行き寸法（軸方向Ｗ１の寸法）は、スパイラル部４を回避した寸法である略３センチとしている。

具体的には、後述する切込３３によりパイプ材本体１（本実施の形態においては、連結用凸片３２）と分断された左右側縁３１ａ、３１ｂと、他のパイプ材Ｂとの連結側に位置する連結側端縁３１ｃと、この連結側端縁３１ｃと対向する位置に設けた段差部を介してパイプ材本体１と連なる基端縁３１ｄとを有する。このように当該連結用凹片３１は、パイプ材本体１側の基端縁３１ｄをパイプ材Ｂと一体に形成すると共に他縁３１ａ、３１ｂ、３１ｃを開放端とする片持ち状の片である。

連結用凸片３２は、軸心を挟んで対向する位置に一対となるように設けており、本実施の形態においてはパイプ本体と面一に連なっている。また、当該連結用凸片３２は、前記切込３３を介して軸心周りに前記連結用凹片３１と交互に位置するように設けている。更に、当該連結用凸片３２は連結用凹片３１より反軸心側に位置しており、両者の厚み方向への離間幅Ｗ４、つまり、当該連結用凸片３２の内側面と前記連結用凹片３１の外側面との離間幅Ｗ４は、パイプ材Ｂの板厚Ｗ３と略同様としている。

詳述すると、当該連結用凸片３２は、その表面形状を前記連結用凹片３１と同様の形状、つまり、パイプ材本体１と略同形状の湾曲形状としており、前記連結用凹片３１と同様に当該パイプ材Ｂの径の略四分の一（９０度）の幅寸法を有する形状としている。また、基端側を前記パイプ材本体１と面一に連ねると共に、その他を開放端３２ａ、３２ｂ、３２ｃとする片持ち状の片である。具体的には、後述する切込３３により連結用凹片３１と分断された左右側縁３２ａ、３２ｂと、他のパイプ材Ｂとの連結側に位置する連結側端縁３２ｃとを有している。

尚、当該左右側縁３２ａ、３２ｂ及び連結側端縁３２ｃの寸法は、前記連結用凹片３１と略同様の寸法としている。

切込３３は、他のパイプ材Ｂの開口端部を挿入可能とするための切込みであり、上記プレス加工と同時に軸方向Ｗ１に前記連結用凹片３１及び連結用凸片３２の左右側縁３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂの寸法と略同寸法（本実施の形態においては、略３センチ）切り込むと共に、軸方向Ｗ１と直交する方向に、パイプ材Ｂの板厚Ｗ３と略同寸法（本実施の形態においては、略３ミリ）切り欠いている。

具体的には、軸方向Ｗ１の切り込み端となる左右側縁３３ａ、３３ｂと、パイプ材本体１側の基端縁３３ｃとを有し、連結側を開放している。また、前記連結用凹片３１と連結用凸片３２との両者に跨って切り込みを入れている為、厚み方向に対して両者の離間幅Ｗ４である板厚Ｗ３分の間隙を形成している。

次に、一対の上記パイプ材Ｂを連結する方法について図１、図３、図４を参照して説明する。

まず、連結するパイプ材Ｂ同士を嵌合わせた状態で互いが干渉しないように、一方の連結用凹片２１と他方の連結用凸片２２との位置を合わせるべく、一方のパイプ材Ｂを９０度回転させる。その後、一方のパイプ材Ｂの第一開口端部２と他方のパイプ材Ｂの第二開口端部３とを嵌合させる。

具体的には、第一開口端部２の連結用凹片２１の上に第二開口端部３の連結用凸片３２が嵌り、第二開口端部３の連結用凹片３１の上に第一開口端部２の連結用凸片２２が嵌り合い、一方のパイプ材Ｂの連結用凹片２１、３１と他方のパイプ材Ｂの連結用凸片２２、３２とが重合状態となる。

尚、連結用凹片２１、３１と連結用凸片２２、３２の軸方向Ｗ１寸法及び幅寸法が同様であるため、前記連結用凹片２１、３１と連結用凸片２２、３２とは隙間無く嵌り合うこととなる。

次に、前記連結用凹片２１、３１と連結用凸片２２、３２とが重合した箇所を図示しないビス等により締着することで連結用凹片２１、３１と連結用凸片２２、３２との厚み方向の隙間を無くし、当該連結用凸片２２、３２の内側面と前記連結用凹片２１、３１の外側面とを密接させた状態で両者を止着する。

そして、連結箇所である開口端部２、３を図示しないテープ等でテーピングすることで内部に流れる空気等の漏れを防ぐ。

また、本実施形態においては、連結する一対のパイプ材Ｂの双方に連結用の加工が施されている例を説明したが、図８に示す様に、開口端部を加工していないパイプ材Ｂとも連結することが可能である。

具体的には、連結用凸片２２と連結用凹片２１との間に他のパイプ材Ｂ（未加工）の開口端部５を挿入して勘合させることができる。

以上のような連結構造を採用することにより、パイプ材Ｂの連結に際してニップルのような連結部材を必要としないため、部品点数を軽減することができ大幅なコストダウンが図れる他、配管完了時の総重量を飛躍的に軽量化することが可能となる。

また、プレス加工により前記連結用凹片２１、３１を形成すると同時に切込２３、３３を形成しているため簡易に加工を施すことができる。

更に、前記連結用凹片２１、３１の凹み幅Ｗ２が、パイプ材Ｂの板厚Ｗ３の略二倍であることで、上述のとおり従来の未加工パイプ材Ｂとも問題なく連結することができる。

尚、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、本実施の形態においては、パイプ材Ｂの開口端部２，３の一部をプレス加工により凹ませて連結用凹片２１、３１を形成しているが、連結用凹片２１、３１の周囲を反軸心側に突出させる加工を施すことにより、連結用凹片２１、３１を形成することも考えられる。

具体的には、パイプ材本体１と連結用凹片２１、３１とを面一とし、連結用凸片２２、３２をパイプ材本体１より反軸心側に突出する形状としても良い。

更に、本実施の形態においては、連結用凹片２１、３１と連結用凸片２２、３２とを各一対（二個づつ）設けているが、その個数は限定されないのは勿論である。従って、例えば、連結用凹片２１、３１を一個のみ設けることも考えられる。その際には、一方のパイプ材Ｂの連結用凹片２１、３１と他方の連結用凸片２２、３２の形状を合わせておくと両者が干渉せずに嵌合させることができる。

加えて、本実施の形態においては、連結用凹片２１、３１の凹み幅Ｗ２を板厚Ｗ３の二倍としているが、凹み幅Ｗ２を板厚Ｗ３と同様にして気密性を高くすることも考えられる。

また、本実施の形態においては、パイプ材Ｂの両端（第一開口端部２及び第二開口端部３）に連結用凹片２１、３１等を設けているが、いづれか一方のみに設けてもよい。

更に、本実施の形態においては、開口端部２，３の形状を上下左右対称形状としているが、少なくとも上下もしくは左右対称形状とすることも考えられる。

本発明の一実施形態に係るパイプ材連結構造（離間状態）を示す斜視図。 同実施形態に係るパイプ材連結構造（連結状態）を示す斜視図。 同実施形態に係るパイプ材連結構造（離間状態）を示す平面図。 同実施形態に係るパイプ材連結構造（連結状態）を示す平面図。 同実施形態に係るＡ−Ａ線断面図。 同実施形態に係るＢ−Ｂ線断面図。 同実施形態に係る側断面図（連結状態）。 他実施形態に係る連結状態を示す断面図。

符号の説明

Ａ・・・パイプ材連結構造
Ｂ・・・パイプ材
Ｗ１・・・軸方向
Ｗ２・・・凹み幅
Ｗ３・・・板厚
２・・・第一開口端部
３・・・第二開口端部
２１・・・連結用凹片
２１ａ・・・右側縁
２１ｂ・・・左側縁
２３・・・切込
３１・・・連結用凹片
３１ａ・・・右側縁
３１ｂ・・・左側縁
３３・・・切込

Claims (2)

1. 一対の筒状パイプ材を軸方向に連結するパイプ材連結構造において、
   少なくとも一方のパイプ材の開口端部に、周囲より一定寸法分を軸心側に凹ませた連結用凹片と、当該連結用凹片の両側縁を軸方向に切り込んだ切込とを設け、
   一方のパイプ材の開口端部を他方のパイプ材の開口端部に嵌め合わせ、前記連結用凹片を他方のパイプ材内に挿入した状態で連結すると共に、プレス加工により前記連結用凹片を形成することを特徴とするパイプ材連結構造
2. 前記連結用凹片の凹み幅を、パイプ材の板厚の略二倍としていることを特徴とする請求項１記載のパイプ材連結構造

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