JP6132515B2

JP6132515B2 - Manufacturing method of joint member with nut

Info

Publication number: JP6132515B2
Application number: JP2012243497A
Authority: JP
Inventors: 昌宏吉野
Original assignee: Yoshino Kosakujo KK
Current assignee: Yoshino Kosakujo KK
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2032-11-05
Also published as: JP2014092224A

Description

本発明は、複数のパイプを一対のジョイント部材の間に保持し、ジョイント部材どうしをそれぞれの連結孔を利用してボルトナット締結することで前記複数のパイプを連結するパイプ連結用メタルジョイントに関するものである。 The present invention relates to a metal joint for pipe connection that holds a plurality of pipes between a pair of joint members and connects the plurality of pipes by fastening the bolts and nuts using the respective connection holes. It is.

従来のメタルジョイントは、特許文献１に示すように、一対のジョイント部材の間に複数のパイプを係合保持し、ボルトを一対のジョイント部材の連結孔に挿通し、ナットに螺合させて締付けることで連結していた。 As shown in Patent Document 1, in the conventional metal joint, a plurality of pipes are engaged and held between a pair of joint members, bolts are inserted into connecting holes of the pair of joint members, and screwed into nuts to be tightened. I was connected.

特開２０００−２８３１２３号公報JP 2000-283123 A

而して、従来の場合には、一対のジョイント部材をほぼ同じ構造にできる利点はあるが、連結作業時にナットを落とす等の問題があり、最近強く要求されている組立て工数の低減には対応できていない。
一方、ナットを一方のジョイント部材に溶接して予め一体化することも提案されたが、一体化するのにかなりの手間が掛かるため、コスト高を招く等の問題がある。 Thus, in the conventional case, there is an advantage that the pair of joint members can have almost the same structure, but there is a problem such as dropping the nut at the time of connecting work, which corresponds to the reduction of assembly man-hours that has been strongly demanded recently. Not done.
On the other hand, it has also been proposed to weld the nut to one joint member and integrate it in advance. However, since it takes a lot of time and effort to integrate, there is a problem that the cost is increased.

それ故、本発明は、上記課題を解決するために、コスト高を招いたりすることなく、ナット付きのジョイント部材を製造できる方法を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a method capable of manufacturing a joint member with a nut without incurring high costs.

本発明は、上記課題を解決するものであり、請求項１の発明は、パイプ連結用メタルジョイントのジョイント部材の凹部に形成された連結孔に、段付きナットをカシメにより取り付けることでナット付きジョイント部材を製造する方法であって、前記段付きナットとして段部側にもネジ山が形成され、且つ前記連結孔に取り付けたときにその段部の先端部が前記連結孔の孔縁を超えるものを使用し、カシメる前に、前記ジョイント部材の凹部に前記段付きナットの頭部を嵌め込み、前記段付きナットの段部の先端部側から外周面が凹状に湾曲して先細りになったテーパーポンチを入れて、段部を拡げることで前記段部の根元側で肉寄せを生じさせ前記ジョイント部材に圧接させてカシメ部とすることを特徴とするナット付きジョイント部材の製造方法である。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention of claim 1 is a joint with a nut by attaching a stepped nut by caulking to a connecting hole formed in a concave portion of a joint member of a pipe connecting metal joint. A method of manufacturing a member, wherein the stepped nut is threaded on the stepped portion side, and the tip of the stepped portion exceeds the hole edge of the connecting hole when attached to the connecting hole. Before the caulking, the head of the stepped nut is fitted into the concave portion of the joint member, and the outer peripheral surface is curved concavely from the tip end side of the stepped portion of the stepped nut. put punch, the nut with the joint member, characterized in that is pressed against the joint member causing meat gathering at the root side of the stepped portion by expanding the stepped portion is caulked portion It is a production method.

請求項２の発明は、請求項１に記載したナット付きジョイント部材の製造方法において、肉厚が１．６ｍｍ以下の薄肉ジョイント部材を使用することを特徴とする製造方法である。 A second aspect of the present invention is a method for manufacturing a joint member with a nut according to the first aspect , wherein a thin joint member having a wall thickness of 1.6 mm or less is used.

請求項３の発明は、請求項１または２に記載したナット付きジョイント部材の製造方法において、素材をＳＵＳ材としたことを特徴とする製造方法である。 Invention of Claim 3 is a manufacturing method characterized by making a raw material into SUS material in the manufacturing method of the joint member with a nut described in Claim 1 or 2 .

本発明の製造方法によれば、コスト高を招いたりすることなく、ナットをジョイント部材に取り付けることができる。 According to the manufacturing method of the present invention, the nut can be attached to the joint member without incurring high costs.

本発明の実施の形態に係る一対の薄肉ジョイント部材の斜視図である。It is a perspective view of a pair of thin joint member which concerns on embodiment of this invention. 図１のナット付き薄肉ジョイント部材の表面側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the surface side of the thin joint member with a nut of FIG. 図２のナット付き薄肉ジョイント部材の裏側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the back side of the thin joint member with a nut of FIG. 図２のナット付き薄肉ジョイント部材の正面図である。It is a front view of the thin joint member with a nut of FIG. 図２のナット付き薄肉ジョイント部材の断面図である。It is sectional drawing of the thin joint member with a nut of FIG. 図２のナット付き薄肉ジョイント部材を製造する手順の説明図である。It is explanatory drawing of the procedure which manufactures the thin joint member with a nut of FIG. 図６に続いて、カシメ機にかけた状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state in which it is applied to a caulking machine following FIG. 6. 図７のカシメ機による、カシメ直前及びカシメ終了直後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state just before crimping by the crimping machine of FIG.

本発明の実施の形態に係るナット付き薄肉ジョイント部材１について、図面に従って説明する。
ナット付き薄肉ジョイント部材１は、所謂半割り形状になっており、相方のボルトの頭部がくるボルト側薄肉ジョイント部材３５と一対となって所謂メタルジョイントを構成するものであり、図１に示すように、２本のパイプＰを抱え込んで連結する。 A thin joint member 1 with a nut according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The thin-walled joint member 1 with a nut has a so-called halved shape, and forms a so-called metal joint in a pair with a bolt-side thin-walled joint member 35 to which the head of the opposite bolt comes. As such, the two pipes P are held and connected.

図２、図３に示すように、ナット付き薄肉ジョイント部材１の本体３は、第１保持部５、第２保持部９と、第１保持部５と第２保持部９とを連結する連結部１１とでなる。第１保持部５は円弧状に湾曲しており、軸方向側肉厚面には相手のボルト側薄肉ジョイント部材３５との係合用に凹凸部７が形成されている。第２保持部９は第１保持部５と同じ板面側で円弧状に湾曲しており、第１保持部５、第２保持部９とも、保持するパイプＰの曲面に沿っている。
連結部１１は第２保持部９に連続して円弧状に湾曲した湾曲面となっており、その端面が第１保持部５の外周面に連結している。連結部１１には矩形状に凹部１３が形成されており、この凹部１３は湾曲側とは反対方向に凹んでいる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the main body 3 of the thin joint member 1 with a nut is connected to the first holding part 5, the second holding part 9, and the first holding part 5 and the second holding part 9. Part 11. The first holding portion 5 is curved in an arc shape, and an uneven portion 7 is formed on the thick wall surface in the axial direction for engagement with the mating bolt-side thin joint member 35. The second holding unit 9 is curved in an arc shape on the same plate surface side as the first holding unit 5, and both the first holding unit 5 and the second holding unit 9 are along the curved surface of the pipe P to be held.
The connecting portion 11 is a curved surface that is curved in an arc shape continuously to the second holding portion 9, and its end surface is connected to the outer peripheral surface of the first holding portion 5. A concave portion 13 is formed in the connecting portion 11 in a rectangular shape, and the concave portion 13 is recessed in the direction opposite to the curved side.

この連結部１１の凹部１３には、円形の貫通した連結孔１５が形成されている。
符号１７は段付きナットを示し、頭部１９に段部２１が連設されて一体になっている。この段付きナット１７が上記した連結孔１５に挿通され固定されている。 A circular through hole 15 is formed in the recess 13 of the connecting portion 11.
Reference numeral 17 denotes a stepped nut, and a stepped portion 21 is connected to the head 19 so as to be integrated. The stepped nut 17 is inserted into the connecting hole 15 and fixed.

図４に示すように、段付きナット１７の頭部１９は凹部１３に嵌まり込んでいる。
また、図５に示すように、段付きナット１７の頭部１９が凹部１３側にきており、凹部１３内に殆ど収まっている
段付きナット１７の段部２１は先端部に向かうほど拡がっており、その拡がった部分が連結孔１５の孔縁を超えて本体３側にきている。 As shown in FIG. 4, the head 19 of the stepped nut 17 is fitted in the recess 13.
Further, as shown in FIG. 5, the head 19 of the stepped nut 17 comes to the side of the recess 13, and the stepped portion 21 of the stepped nut 17 that is almost contained in the recess 13 expands toward the tip. The widened portion extends beyond the edge of the connecting hole 15 to the main body 3 side.

図５の最大拡大図に示すように、根元側では、段部２１の本体３側への肉寄せが生じており、本体３に裏面側から圧接している。この圧接部分がカシメ部２３になっている。
段付きナット１７のネジ山２５は、段部２１側では潰れているが、頭部１９では潰れず、原状のまま維持されている。 As shown in the maximum enlarged view of FIG. 5, at the base side, the stepped portion 21 is brought closer to the main body 3 side, and is pressed against the main body 3 from the back surface side. This pressure contact portion is a crimping portion 23.
The screw thread 25 of the stepped nut 17 is crushed on the stepped portion 21 side, but is not crushed by the head portion 19 and is maintained in its original form.

このナット付き薄肉ジョイント部材１では、上記したように、段付きナット１７の頭部１９が凹部１３に嵌まり込んでおり、締付け時のナット回転は規制されるので、カシメで期待されるのはナットの抜け落ち効果である。
而して、上記したカシメで、この期待される効果は十分に果たされている。
しかも、頭部１９のネジ山２５Ａは潰れておらず、段部２１は拡がっているので、ボルトが段部２１の潰れたネジ山２５Ｂと干渉することはない。従って、締付けは、硬くなったりせず、別体のナットを使った場合やナットを溶接した場合と何ら変わり無くスムーズに行うことができる。 In the thin-walled joint member 1 with a nut, as described above, the head portion 19 of the stepped nut 17 is fitted in the recess 13 and the nut rotation at the time of tightening is restricted. This is the effect of nuts falling off.
Thus, the expected effect is sufficiently achieved with the above-described crimping.
Moreover, since the screw thread 25A of the head 19 is not crushed and the stepped portion 21 is expanded, the bolt does not interfere with the crushed screw thread 25B of the stepped portion 21. Therefore, the tightening does not become hard and can be performed smoothly without any difference from the case where a separate nut is used or the nut is welded.

このタイプのナット付き薄肉ジョイント部材１では、段付きナット１７の段部２１の肉厚は、精々
１．２〜２．０ｍｍ程度であるので、カシメし易く、非常に良いカシメができる。従って、取付け方法としてカシメが適した代表的な例であると言える。 In this type of thin-walled joint member 1 with nut, the thickness of the stepped portion 21 of the stepped nut 17 is at most about 1.2 to 2.0 mm, so that it is easy to crimp and a very good crimp can be made. Therefore, it can be said that caulking is a typical example suitable for the mounting method.

次に、本体３への段付きナット１７の取付け方法について説明する。
先ず、図６に示すように、本体３の連結孔１５に段付きナット１７を挿通させ、段付きナット１７の頭部１９を本体３の凹部１３に嵌め込んでおく。
次に、取付けを、図７に示すカシメ機２７を用いて行う。
このカシメ機２７は支持部２９が立ち上がっており、この支持部２９には上方からテーパーポンチ３１が対向している。
テーパーポンチ３１は円柱状をしており、下方を向いたテーパー状先端部３３の外周面が凹状に湾曲して先細りになっている。このテーパー状先端部３３が支持部２９側を向いており、テーパー状先端部３３と支持部２９が上下方向で同軸状に配されている。テーパーポンチ３１は駆動機構（図示省略）により上下に往復移動可能になっている。 Next, a method for attaching the stepped nut 17 to the main body 3 will be described.
First, as shown in FIG. 6, the stepped nut 17 is inserted into the connection hole 15 of the main body 3, and the head 19 of the stepped nut 17 is fitted into the concave portion 13 of the main body 3.
Next, attachment is performed using a caulking machine 27 shown in FIG.
The caulking machine 27 has a support portion 29 standing up, and a taper punch 31 is opposed to the support portion 29 from above.
The taper punch 31 has a columnar shape, and the outer peripheral surface of the tapered tip portion 33 facing downward is curved in a concave shape and is tapered. The tapered tip portion 33 faces the support portion 29 side, and the tapered tip portion 33 and the support portion 29 are arranged coaxially in the vertical direction. The taper punch 31 can be reciprocated up and down by a drive mechanism (not shown).

上記した支持部２９に本体３に嵌め込んだ段付きナット１７の頭部１９が下側にくるようにして載せる。これにより、段付きナット１７がテーパーポンチ３１のテーパー状先端部３３と同軸状に配されたことになる。
その後、テーパーポンチ３１を下降させると、段付きナット１７のネジ山２５に段部２１側から入り込む。
図８に示すよう、テーパーポンチ３１が入り込んでいくと、段部２１の側壁が外方に押されて、本体３側に肉寄せしながら拡がっていく。
これにより、上記したカシメ部２３が形成される。 The head portion 19 of the stepped nut 17 fitted into the main body 3 is placed on the support portion 29 so that the head portion 19 is on the lower side. As a result, the stepped nut 17 is arranged coaxially with the tapered tip portion 33 of the tapered punch 31.
Thereafter, when the taper punch 31 is lowered, it enters the thread 25 of the stepped nut 17 from the stepped portion 21 side.
As shown in FIG. 8, as the taper punch 31 enters, the side wall of the stepped portion 21 is pushed outward and spreads while fleshing toward the main body 3 side.
Thereby, the above-mentioned crimping part 23 is formed.

最近では、本体３は軽量化の要請に伴い、薄肉化が進んでおり、肉厚が１．６ｍｍ以下のものも出ている。このような薄肉のものであれば、カシメもし易いことから、軽量化とナット付けによる組立て工数の低減に共に対応できることになる。
なお、薄肉化に対応できる素材としては、ＳＵＳ材が有力な候補として挙げられる。 Recently, the main body 3 has been made thinner with a demand for lighter weight, and some have a thickness of 1.6 mm or less. Such a thin-walled one can easily be caulked, so that it is possible to cope with both weight reduction and a reduction in assembly man-hours by attaching nuts.
As a material that can cope with the thinning, SUS material can be cited as a promising candidate.

段付きナットは、より短いボルトで締め付けられることから、ボルトのコストダウンを狙って既に市販されており、本発明でもこの市販されたものをそのまま使用できる。
但し、本発明では、段付きナットで「カシメ」という今まで想定されていなかった使い方をすることから、それに適したものとして、特に、素材としては、普通の鉄系が好ましく、ＳＵＳの中ではＳＵＳ３０４が望ましいものとして挙げられ、段部２１の肉厚としては、１．２〜２．０ｍｍ程度が好ましいものとして挙げられる。 Since the stepped nut is fastened with a shorter bolt, it is already on the market with the aim of reducing the cost of the bolt. In the present invention, this commercially available one can be used as it is.
However, in the present invention, a stepped nut is used as “crimping”, which has not been envisaged so far. SUS304 is preferable, and the thickness of the stepped portion 21 is preferably about 1.2 to 2.0 mm.

なお、本発明の方法によれば、図１に示すように、本体３はボルト側薄肉ジョイント部材３５の形状と同じであり、段付きナット１７をカシメるだけでナット付き薄肉ジョイント部材１にできるので、本体３の製造までは既存の設備をそのまま利用できる点も有利である。 In addition, according to the method of this invention, as shown in FIG. 1, the main body 3 is the same as the shape of the bolt side thin joint member 35, and it can be made into the thin joint member 1 with a nut only by crimping the stepped nut 17. FIG. Therefore, it is advantageous that the existing equipment can be used as it is until the main body 3 is manufactured.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的構成が上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更があっても本発明に含まれる。
例えば、ジョイント部材は２本のパイプを交差方向に連結するものに限定されない。
また、上記の実施の形態では、凹部を設け、そこにナットの頭部を嵌め込んで凹部の側面に圧接させることで回転を規制しているが、板に何箇所から溝を付けそこにナットの頭部を入れてカシメることで回転を規制してもよい。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and even if there is a design change within a range not departing from the gist of the present invention. Included in the invention.
For example, the joint member is not limited to one that connects two pipes in the crossing direction.
In the above embodiment, a recess is provided, and the rotation of the nut is regulated by fitting the head of the nut into the recess and press-contacting it to the side of the recess. Rotation may be regulated by inserting the head of the head and crimping.

素材として、ステンレス鋼（ＮＳＳＷＲ−１、日新製鋼製）を使用した。この材料は、高強度マルテンサイト系ステンレス鋼であり、０．２５Ｃ−１３．５Ｃｒ系でＮｂが添加されており、焼鈍してある。
これを、プレスにより打抜き成形して、次に曲げ加工して立体状に成形している。
その後、１０５０℃で焼入れ、３００℃で焼戻しを施して、強度を１，５００Ｍｐａ程度に調整した。
上記のようにして製造した本体３の肉厚は１．３ｍｍとした。 Stainless steel (NSSWR-1, made by Nisshin Steel) was used as the material. This material is a high-strength martensitic stainless steel, which is a 0.25C-13.5Cr system with Nb added and annealed.
This is punched and formed by a press, and then bent to form a three-dimensional shape.
Then, it hardened at 1050 degreeC and tempered at 300 degreeC, and adjusted the intensity | strength to about 1,500 Mpa.
The thickness of the main body 3 manufactured as described above was 1.3 mm.

また、ＳＵＳ３０４材で形成され、段部２１の肉厚が２．０ｍｍのＭ６の段付きナット１７を準備して、これを上記で説明したカシメ機２７にかけてカシメにより本体３に結合して一体化した。
それを、図１に示すように、ボルト側薄肉ジョイント部材３５と合わせて２本のパイプＰを係合保持し、Ｍ６キャップスクリューボルトで締付けたところ、１３０ｋｇ．ｃｍの締付トルクで破損しなかった。 Further, an M6 stepped nut 17 made of SUS304 material and having a thickness of the stepped portion 21 of 2.0 mm is prepared, and this is joined to the main body 3 by caulking on the caulking machine 27 described above and integrated. did.
As shown in FIG. 1, when the two pipes P are engaged and held together with the bolt-side thin joint member 35 and tightened with an M6 cap screw bolt, 130 kg. There was no breakage with a tightening torque of cm.

本発明の方法で製造したナット付きジョイント部材を用いれば、現地の組立作業をかなり短縮できる。 The use of a joint member with a nut manufactured by the method of the present invention can significantly reduce the on-site assembly work.

１‥‥ナット側薄肉ジョイント部材
３‥‥本体５‥‥第１保持部
７‥‥凹凸部９…第２保持部
１１‥‥連結部１３‥‥凹部
１５‥‥連結孔１７‥‥段付きナット
１９‥‥頭部２１‥‥段部
２３‥‥カシメ部２５‥‥ネジ山
２７‥‥カシメ機２９‥‥支持部
３１‥‥テーパーポンチ３３‥‥テーパー状先端部
３５‥‥ボルト側薄肉ジョイント部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nut side thin joint member 3 ... Main body 5 ... 1st holding part 7 ... Uneven part 9 ... 2nd holding part 11 ... Connection part 13 ... Recess 15 ... Connection hole 17 ... Nut with step 19 ··· Head 21 ··· Step 23 · · · Caulking portion 25 · · · Screw thread
27 ... Caulking machine 29 ... Support part 31 ... Taper punch 33 ... Tapered tip 35 ... Bolt side thin joint member

Claims

A method of manufacturing a joint member with a nut by attaching a stepped nut by caulking to a connection hole formed in a concave portion of a joint member of a metal joint for pipe connection,
As the stepped nut, a thread is formed also on the stepped portion side, and when attached to the connecting hole, the tip of the stepped portion exceeds the hole edge of the connecting hole,
Before caulking, insert the head of the stepped nut into the concave portion of the joint member, and insert a tapered punch whose outer peripheral surface is curved concavely from the tip end side of the stepped portion of the stepped nut. A method for producing a joint member with a nut, characterized in that by expanding the stepped portion, the base side of the stepped portion is brought into close contact and pressed against the joint member to form a crimped portion .

In the manufacturing method of the joint member with a nut described in claim 1,
A manufacturing method characterized by using a thin joint member having a wall thickness of 1.6 mm or less.

In the manufacturing method of the joint member with a nut described in claim 1 or 2,
A manufacturing method characterized in that the material is a SUS material.