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Patent Searching and Data


Title:
CONNECTION DEVICE FOR CONNECTION BETWEEN PIPE AND CONNECTION MEMBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/041427
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided are a versatile connection device (30) for connection between a pipe (40) and a connection member (45) and a connection method using the connection device. The connection device (30) can connect connection members having different thicknesses to the pipe (40). The connection device (30) has a die (1) split into die segments (2) such that the die segments (2) are circumferentially arranged about a wedge hole (11), and also has a mandrel (20). Each die segment (2) of the die (1) is moved by the mandrel (20) radially outward of the pipe (40) to expand a target portion (41) of the pipe (40). The die segments (2) each have a piece (3) having a first pressing projection (4) for pressing one (41b) of two predetermined portions (41b, 41b) of the pipe (40), a die segment body (6) having a second pressing projection (7) for pressing the other portion (41b), and coupling means (15) for separably coupling the piece (3) and the segment body (6) to each other.

Inventors:
KAWAMATA YASUJI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/067178
Publication Date:
April 02, 2009
Filing Date:
September 24, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SHOWA DENKO KK (JP)
KAWAMATA YASUJI (JP)
International Classes:
B21D39/06; B21D39/20; F16L23/024; F16L23/026; F16L23/028
Foreign References:
JPH1136859A1999-02-09
JPH048818A1992-01-13
JPS51133170A1976-11-18
JPS493406B11974-01-26
JPH0213129U1990-01-26
Attorney, Agent or Firm:
SHIMIZU, Yoshihito et al. (4-26 Minamisemba 3-chome, Chuo-ku, Osaka-sh, Osaka 81, JP)
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Claims:
 被接合部材に設けられた挿通孔にパイプを挿通した状態で、前記パイプの前記挿通孔への挿通部分の軸方向両側近傍部分をエキスパンド加工することにより、前記パイプに前記被接合部材を接合する接合装置であって、
 前記パイプの中空部に配置されるとともに楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割されたダイと、前記ダイの楔孔部に差し込まれることにより前記ダイの各ダイセグメントを前記パイプの半径方向外向きに移動させるマンドレルと、を具備しており、
 前記ダイセグメントは、前記パイプの前記両近傍部分のうち一方を押圧する第1押圧凸部を有する駒部と、他方を押圧する第2押圧凸部を有するとともに前記マンドレルに当接するダイセグメント本体と、前記駒部と前記ダイセグメント本体とを分離可能に連結する連結手段と、を備えていることを特徴とする接合装置。
 前記ダイセグメント本体に前記駒部側に向かって張出した張出部が一体に設けられ、
 前記張出部の前記楔孔部側の面は、前記マンドレルに当接するものであり、
 前記駒部は、前記張出部の前記楔孔部とは反対側の面上に配置されるものである請求項1記載の接合装置。
 前記駒部の前記楔孔部側の面は、前記マンドレルに当接するものである請求項1記載の接合装置。
 前記ダイセグメント本体と前記駒部との相互対向面に、それぞれ、互いに係合可能な係合段部と係合突部とが設けられている請求項1~3のいずれかに記載の接合装置。
 前記ダイセグメントは、更に、前記駒部と前記ダイセグメント本体との間に配置される少なくとも1個のスぺーサを備えており、
 前記連結手段は、前記駒部と前記ダイセグメント本体とを前記スぺーサを介して分離可能に連結するものである請求項1記載の接合装置。
 前記ダイセグメント本体に前記駒部側に向かって張出した張出部が一体に設けられ、
 前記張出部の前記楔孔部側の面は、前記マンドレルに当接するものであり、
 前記駒部と前記スぺーサは、前記張出部の前記楔孔部とは反対側の面上に配置されるものである請求項5記載の接合装置。
 前記スぺーサの前記楔孔部側の面は、前記マンドレルに当接するものである請求項5記載の接合装置。
 前記ダイセグメント本体と前記スぺーサとの相互対向面に、それぞれ、互いに係合可能な係合段部と係合突部とが設けられている請求項7記載の接合装置。
 前記スぺーサと前記駒部との相互対向面に、それぞれ、互いに係合可能な係合段部と係合突部とが設けられている請求項7又は8記載の接合装置。
 前記係合段部と前記係合突部とが互いに係合した状態において、前記係合段部の先端の位置が前記ダイの軸方向において前記駒部の第1押圧凸部の頂部と同じ位置か又は前記頂部に対して前記スぺーサ側とは反対側に位置するように、前記係合段部及び前記係合突部が形成されている請求項9記載の接合装置。
 前記スぺーサに前記駒部側に向かって張出した張出部が一体に設けられ、
 前記張出部の前記楔孔部側の面は、前記マンドレルに当接するものであり、
 前記駒部は、前記張出部の前記楔孔部とは反対側の面上に配置されるものである請求項7又は8記載の接合装置。
 前記被接合部材は、その前記挿通孔に前記パイプが挿通された状態で前記パイプの軸方向に互いに離間して配置される第1被接合片と第2被接合片とを備えており、
 前記スぺーサは、前記パイプの、前記第1被接合片と前記被接合片との間の隙間に対応する部分を押圧する第3押圧凸部を有している請求項5記載の接合装置。
 楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割されたダイと、マンドレルとを具備した接合装置を用い、
 被接合部材に設けられた挿通孔にパイプを挿通した状態で、前記パイプの中空部に配置された前記ダイの楔孔部に前記マンドレルを差し込むことにより、前記パイプの前記挿通孔への挿通部分の軸方向両側近傍部分をエキスパンド加工し、もって前記パイプに前記被接合部材を接合する接合方法であって、
 前記接合装置として、請求項1記載の接合装置を用いることを特徴とする接合方法。
Description:
パイプと被接合部材との接合装

 本発明は、パイプにフランジ等の被接合 材を接合する接合装置及び接合方法に関す 。

 従来、パイプにフランジ等の被接合部材 接合する方法として、例えば次の方法があ 。

 パイプを被接合部材に設けられた挿通孔 挿通するとともに、パイプの中空部にエキ パンド加工用ダイを配置する。このダイは 楔孔部を有するとともに該楔孔部を中心に 方向に複数個のダイセグメントに分割され いる。次いで、エキスパンド加工用マンド ルをダイの楔孔部に差し込むことにより、 イの各ダイセグメントをパイプの半径方向 向きに移動させる。これにより、パイプの 通孔への挿通部分及びその軸方向両側近傍 分のうち少なくとも前記両近傍部分をエキ パンド加工(即ち拡管加工)し、パイプに被 合部材を接合する。なお、この接合方法は リッジロック加工方法とも呼ばれている(例 ば特許文献1-3参照)。

 この接合方法では、パイプの挿通孔への 通部分の軸方向両側近傍部分は、パイプ内 から局部的に押圧されることで、当該両部 に外側膨出状の拡管部が形成される。この2 個の拡管部の間に被接合部材が挟まれた状態 で被接合部材がパイプに接合され、これによ り、被接合部材のパイプ軸方向に対する接合 強度が高められている。

 ダイの各ダイセグメントの外周面には、2個 の拡管部を形成するための2個の押圧凸部が イの軸方向(即ちパイプの軸方向)に互いに離 間して一体形成されている。

特開平11-38659号公報

特開平11-47855号公報

特開平4-8818号公報(第2頁、第8図)

 而して、上記従来の接合方法に用いられ ダイにおいて、ダイセグメントの2個の押圧 凸部の間隔は、被接合部材の厚さに対応して 設定されている。したがって、厚さの異なる 複数個の被接合部材を接合する場合には、各 被接合部材の厚さに対応して離間した2個の 圧凸部を有するダイを被接合部材ごとに準 しなければならなかった。そのため、ダイ 購入コストが高く付くという難点があった

 本発明の好ましい実施形態は、関連技術 おける上述した及び/又は他の問題点に鑑み てなされたものである。本発明の好ましい実 施形態は、既存の方法及び/又は装置を著し 向上させることができるものである。

 本発明は、上述した技術背景に鑑みてな れたもので、その目的は、パイプと被接合 材との接合装置において、厚さの異なる複 個の被接合部材を接合可能な汎用性の高い 合装置及びこれを用いた接合方法を提供す ことにある。

 本発明のその他の目的及び利点は、以下 好ましい実施形態から明らかにされるであ う。

 本発明は以下の手段を提供する。

 [1] 被接合部材に設けられた挿通孔にパイ を挿通した状態で、前記パイプの前記挿通 への挿通部分の軸方向両側近傍部分をエキ パンド加工することにより、前記パイプに 記被接合部材を接合する接合装置であって
 前記パイプの中空部に配置されるとともに 孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメ トに分割されたダイと、前記ダイの楔孔部 差し込まれることにより前記ダイの各ダイ グメントを前記パイプの半径方向外向きに 動させるマンドレルと、を具備しており、
 前記ダイセグメントは、前記パイプの前記 近傍部分のうち一方を押圧する第1押圧凸部 を有する駒部と、他方を押圧する第2押圧凸 を有するとともに前記マンドレルに当接す ダイセグメント本体と、前記駒部と前記ダ セグメント本体とを分離可能に連結する連 手段と、を備えていることを特徴とする接 装置。

 [2] 前記ダイセグメント本体に前記駒部側 向かって張出した張出部が一体に設けられ
 前記張出部の前記楔孔部側の面は、前記マ ドレルに当接するものであり、
 前記駒部は、前記張出部の前記楔孔部とは 対側の面上に配置されるものである前項1記 載の接合装置。

 [3] 前記駒部の前記楔孔部側の面は、前 マンドレルに当接するものである前項1記載 接合装置。

 [4] 前記ダイセグメント本体と前記駒部 の相互対向面に、それぞれ、互いに係合可 な係合段部と係合突部とが設けられている 項1~3のいずれかに記載の接合装置。

 [5] 前記ダイセグメントは、更に、前記駒 と前記ダイセグメント本体との間に配置さ る少なくとも1個のスぺーサを備えており、
 前記連結手段は、前記駒部と前記ダイセグ ント本体とを前記スぺーサを介して分離可 に連結するものである前項1記載の接合装置 。

 [6] 前記ダイセグメント本体に前記駒部側 向かって張出した張出部が一体に設けられ
 前記張出部の前記楔孔部側の面は、前記マ ドレルに当接するものであり、
 前記駒部と前記スぺーサは、前記張出部の 記楔孔部とは反対側の面上に配置されるも である前項5記載の接合装置。

 [7] 前記スぺーサの前記楔孔部側の面は 前記マンドレルに当接するものである前項5 載の接合装置。

 [8] 前記ダイセグメント本体と前記スぺ サとの相互対向面に、それぞれ、互いに係 可能な係合段部と係合突部とが設けられて る前項7記載の接合装置。

 [9] 前記スぺーサと前記駒部との相互対 面に、それぞれ、互いに係合可能な係合段 と係合突部とが設けられている前項7又は8記 載の接合装置。

 [10] 前記係合段部と前記係合突部とが互 に係合した状態において、前記係合段部の 端の位置が前記ダイの軸方向において前記 部の第1押圧凸部の頂部と同じ位置か又は前 記頂部に対して前記スぺーサ側とは反対側に 位置するように、前記係合段部及び前記係合 突部が形成されている前項9記載の接合装置

 [11] 前記スぺーサに前記駒部側に向かって 出した張出部が一体に設けられ、
 前記張出部の前記楔孔部側の面は、前記マ ドレルに当接するものであり、
 前記駒部は、前記張出部の前記楔孔部とは 対側の面上に配置されるものである前項7又 は8記載の接合装置。

 [12] 前記被接合部材は、その前記挿通孔に 記パイプが挿通された状態で前記パイプの 方向に互いに離間して配置される第1被接合 片と第2被接合片とを備えており、
 前記スぺーサは、前記パイプの、前記第1被 接合片と前記被接合片との間の隙間に対応す る部分を押圧する第3押圧凸部を有している 項5~11のいずれかに記載の接合装置。

 [13] 楔孔部を中心に周方向に複数個のダイ グメントに分割されたダイと、マンドレル を具備した接合装置を用い、
 被接合部材に設けられた挿通孔にパイプを 通した状態で、前記パイプの中空部に配置 れた前記ダイの楔孔部に前記マンドレルを し込むことにより、前記パイプの前記挿通 への挿通部分の軸方向両側近傍部分をエキ パンド加工し、もって前記パイプに前記被 合部材を接合する接合方法であって、
 前記接合装置として、前項1~12のいずれかに 記載の接合装置を用いることを特徴とする接 合方法。

 本発明は以下の効果を奏する。

 [1]の発明では、接合装置のダイのダイセ メントは、第1押圧凸部を有する駒部と、第 2押圧凸部を有するダイセグメント本体と、 結手段とを備えている。これにより、駒部 第1押圧凸部とダイセグメント本体の第2押圧 凸部との間の間隔を被接合部材の厚さに対応 して設定することができる。したがって、こ の発明によれば、汎用性の高い接合装置を提 供できる。

 [2]の発明では、ダイセグメント本体に駒 側に向かって張出した張出部が一体に設け れるとともに、ダイセグメント本体の張出 の楔孔部側の面はマンドレルに当接するも である。そのため、ダイセグメント本体の 出部の楔孔部側の面は、エキスパンド加工 にマンドレルからパイプの半径方向外向き 駆動力を受ける。そして、この張出部の楔 部とは反対側の面上に駒部が配置されるも であるから、駒部の第1押圧凸部にパイプの 半径方向外向きの駆動力を確実に付与するこ とができる。これにより、パイプの所定部分 を確実にエキスパンド加工することができる 。

 [3]の発明では、駒部の楔孔部側の面はマ ドレルに当接するものであるため、エキス ンド加工時にマンドレルからパイプの半径 向外向きの駆動力を受ける。これにより、 部の第1押圧凸部にパイプの半径方向外向き の駆動力を確実に付与することができ、もっ てパイプの所定部分を確実にエキスパンド加 工することができる。

 [4]の発明では、ダイセグメント本体と駒 との相互対向面に、それぞれ、互いに係合 能な係合段部と係合突部とが設けられてい ので、駒部のダイセグメント本体に対する 置決めを容易に行うことができる。

 [5]の発明では、ダイセグメントは、更に 駒部とダイセグメント本体との間に配置さ る少なくとも1個のスぺーサを備えているの で、被接合部材の厚さに応じて駒部とダイセ グメント本体との間に少なくとも1個のスぺ サを配置することにより、第1押圧凸部と第2 押圧凸部との間の間隔を容易に変更すること ができる。したがって、この発明によれば、 接合装置の汎用性を更に高めることができる 。

 [6]の発明では、ダイセグメント本体に駒 側に向かって張出した張出部が一体に設け れるとともに、ダイセグメント本体の張出 の楔孔部側の面はマンドレルに当接するも である。そのため、ダイセグメント本体の 出部の楔孔部側の面は、エキスパンド加工 にマンドレルからパイプの半径方向外向き 駆動力を受ける。そして、この張出部の楔 部とは反対側の面上に駒部とスぺーサが配 されるものであるから、駒部の第1押圧凸部 にパイプの半径方向外向きの駆動力を確実に 付与することができる。これにより、パイプ の所定部位を確実にエキスパンド加工するこ とができる。

 [7]の発明では、スぺーサの楔孔部側の面 マンドレルに当接するものであるため、エ スパンド加工時にパイプの半径方向外向き 駆動力を受ける。これにより、スぺーサに イプの半径方向外向きの駆動力を確実に付 することができる。

 [8]の発明では、ダイセグメント本体とス ーサとの相互対向面に、それぞれ、互いに 合可能な係合段部と係合突部とが設けられ いるので、スぺーサのダイセグメント本体 対する位置決めを容易に行うことができる

 [9]の発明では、スぺーサと駒部との相互 向面に、それぞれ、互いに係合可能な係合 部と係合突部とが設けられているので、駒 のスぺーサに対する位置決めを容易に行う とができる。

 [10]の発明では、係合段部と係合突部とが 互いに係合した状態において、係合段部の先 端の位置がダイの軸方向において駒部の第1 圧凸部の頂部と同じ位置か又は頂部に対し スぺーサ側とは反対側に位置するように、 合段部及び係合突部が形成されている。こ により、駒部の第1押圧凸部にスぺーサから イプの半径方向外向きの駆動力を確実に付 することができるし、更に、エキスパンド 工時にパイプから駒部の第1押圧凸部に加わ る荷重を係合段部で確実に受けることができ る。

 [11]の発明では、スぺーサに駒部側に向か って張出した張出部が一体に設けられるとと もに、スぺーサの張出部の楔孔部側の面はマ ンドレルに当接するものである。そのため、 スぺーサの張出部の楔孔部側の面は、エキス パンド加工時にマンドレルからパイプの半径 方向外向きの駆動力を受ける。そして、この 張出部の楔孔部とは反対側の面上に駒部が配 置されるものであるから、駒部の第1押圧凸 にパイプの半径方向外向きの駆動力を確実 付与することができる。これにより、パイ の所定部分を確実にエキスパンド加工する とができる。

 [12]の発明では、スぺーサの外周面に、パ イプの、第1接合片と第2接合片との間の隙間 対応する部分を押圧する第3押圧凸部が設け られている。したがって、パイプに第1接合 と第2接合片とを一括接合する場合において パイプの、第1接合片と第2接合片との間の 間に対応する部分をエキスパンド加工する とができる。

 [13]の発明では、ダイセグメントの第1押 凸部と第2押圧凸部との間の間隔を被接合部 の厚さに対応して設定することができる。 のため、パイプに被接合部材を確実に接合 ることができる。

図1は、本発明の第1実施形態に係る接 装置によりパイプに被接合部材を接合して 造された接合構造体の斜視図である。 図2は、同接合構造体の断面図である。 図3は、同接合装置の斜視図である。 図4は、同接合装置によりパイプに被接 合部材を接合する前の状態を示す断面斜視図 である。 図5は、同接合装置によりパイプに被接 合部材を接合する前の状態を示す断面図であ る。 図6は、同接合装置によりパイプに被接 合部材を接合する途中の状態を示す断面図で ある。 図7は、本発明の第2実施形態に係る接 装置によりパイプに被接合部材を接合する の状態を示す半断面図である。 図8は、本発明の第3実施形態に係る接 装置によりパイプに被接合部材を接合する の状態を示す半断面図である。 図9は、本発明の第4実施形態に係る接 装置によりパイプに被接合部材を接合する の状態を示す半断面図である。 図10は、本発明の第5実施形態に係る接 合装置によりパイプに被接合部材を接合する 前の状態を示す半断面図である。 図11は、本発明の第6実施形態に係る接 合装置によりパイプに被接合部材を接合する 前の状態を示す半断面図である。 図12は、同接合装置の要部の拡大図で る。 図13は、本発明の第7実施形態に係る接 合装置によりパイプに被接合部材を接合する 前の状態を示す半断面図である。 図14は、本発明の第8実施形態に係る接 合装置によりパイプに被接合部材を接合する 前の状態を示す半断面図である。 図15は、本発明の第9実施形態に係る接 合装置によりパイプに被接合部材を接合する 前の状態を示す半断面図である。 図16は、本発明の第10実施形態に係る 合装置によりパイプに被接合部材を接合す 前の状態を示す半断面図である。

符号の説明

1:ダイ
2:ダイセグメント
3:駒部
4:第1押圧凸部
6:ダイセグメント本体
7:第2押圧凸部
8:ダイセグメント本体の張出部
9:スぺーサ
9c:第3押圧凸部
10:スぺーサの張出部
11:楔孔部
15、15A、15B:連結ボルト(連結手段)
20:マンドレル
21:楔部
30:接合装置
40:パイプ
41:エキスパンド加工対象部
 41a:挿通部分
 41b:近傍部分
42:拡管部
43:中空部
45:被接合部材
46:挿通孔

 次に、本発明の幾つかの実施形態につい 図面を参照して以下に説明する。

 <第1実施形態>
 図1~図6は、本発明の第1実施形態に係る接合 装置及び接合方法を説明するための図である 。これらの図において、(30)は第1実施形態の 合装置である。

 図1及び図2において、(50)は、第1実施形態 の接合装置(30)によりパイプ(40)に被接合部材( 45)が接合されて製作された接合構造体である 。

 パイプ(40)は、例えば、自動車のステアリ ングサポートビーム、ステアリングコラムホ ルダ、マフラ、フレーム、プロペラシャフト 、サスペンションアーム、その他の自動車の 部品に用いられるものであり、あるいは配管 材等に用いられるものである。ただし本発明 では、パイプ(40)はこれらの用途に用いられ ものであることに限定されるものではない

 このパイプ(40)は真直なものであり、その 断面形状は円形状である。また、パイプ(40) その軸方向(即ちその長さ方向)に延びた断面 円形状の中空部(43)を有している。また、パ プ(40)の内径及び肉厚は、パイプ(40)の軸方向 において一定に設定されている。

 パイプ(40)は、弾性変形及び塑性変形可能 な材料からなり、例えば金属製であり、詳述 するとアルミニウム(その合金を含む。以下 じ)製である。ただし本発明では、パイプ(40) の材質はアルミニウムであることに限定され るものではなく、その他に、例えば、鉄、鋼 、銅等の金属であっても良いし、プラスチッ クであっても良い。また、パイプ(40)は、押 材又は引抜き材からなるものであっても良 し、その他の方法で製作されたものであっ も良い。

 被接合部材(45)は、例えば、他の部材(図 せず)に取り付けられるフランジとして用い れるものである。また、被接合部材(45)は、 板状であり、詳述すると円環板状のものであ る。被接合部材(45)の周縁部には、ボルト挿 孔等の締結具挿通孔(図示せず)や接合片が設 けられる。ただし本発明では、被接合部材(45 )はフランジとして用いられるものであるこ に限定されるものではなく、その他に、ブ ケットやステイを有するものであっても良 し、その他の目的に用いられるものであっ も良い。

 この被接合部材(45)は、弾性変形可能な材 料からなり、例えば金属製であり、詳述する とアルミニウム製である。ただし本発明では 、被接合部材(45)の材質はアルミニウムであ ことに限定されるものではなく、その他に 例えば、鉄、鋼、銅等の金属であっても良 し、プラスチックであっても良い。また、 接合部材(45)は、押出材、引抜き材又は圧延 からなるものであっても良いし、ダイカス 材からなるものであっても良いし、その他 方法で製作されたものであっても良い。

 被接合部材(45)の中央部には、パイプ(40) 挿通される挿通孔(46)が設けられている。こ 挿通孔(46)の断面形状は、パイプ(40)の断面 状に対応した形状であり、即ち円形状であ 。

 パイプ(40)の長さは例えば50~2000mmである。 パイプ(40)の内径は例えば20~100mmである。パイ プ(40)の肉厚は例えば0.5~5mmである。

 被接合部材(45)の厚さは例えば5~50mmである 。被接合部材(45)の直径は例えば30~300mmである 。被接合部材(45)の挿通孔(46)の直径は、エキ パンド加工前の状態のパイプ(40)の外径より も例えば0.1~1mm大きく設定されている。

 ただし本発明では、パイプ(40)及び被接合 部材(45)の各部位の寸法は、上記の範囲であ ことに限定されるものではなく、接合構造 (50)の使用目的や用途に応じて様々に設定さ るものである。

 図1及び図2に示すように、この接合構造 (50)において、パイプ(40)は被接合部材(45)の 通孔(46)に挿通された状態で、パイプ(40)の挿 通孔(46)への挿通部分(41a)及びその軸方向両側 近傍部分(41b)(41b)からなるエキスパンド加工 象部(41)のうち少なくとも前記両近傍部分(41b )(41b)がエキスパンド加工されることにより、 パイプ(40)に被接合部材(45)が接合されている 本第1実施形態では、パイプ(40)のエキスパ ド加工対象部(41)の全部がエキスパンド加工 れている。

 ただし本発明では、パイプ(40)のエキスパ ンド加工対象部(41)の全部がエキスパンド加 されることに限定されるものではなく、そ 他に、パイプ(40)の挿通孔(46)への挿通部分(41 a)の軸方向両側近傍部分(41b)(41b)だけがエキス パンド加工されていても良い。

 この接合構造体(50)では、パイプ(40)の挿 孔(46)への挿通部分(41a)の軸方向両側近傍部 (41b)(41b)に、パイプ(40)の外側に局部的に膨出 した2個の断面円弧状の拡管部(膨出部)(42)(42) 形成されている。そして、両拡管部(42)(42) に被接合部材(45)が挟まれた状態に被接合部 (45)がパイプ(40)に接合されている。

 拡管部(42)の拡管量(即ちエキスパンド加 量)は例えば0.5~10mmである。また、拡管部(42) 幅は例えば3~30mmである。ただし本発明では 拡管部(42)の拡管量及び幅はそれぞれ上記の 範囲であることに限定されるものではない。

 次に、本第1実施形態の接合装置(30)につ て図3~図6を参照して以下に説明する。

 この接合装置(30)は、エキスパンド加工用 ダイ(1)、エキスパンド加工用マンドレル(20) を具備している。

 ダイ(1)は円柱状のものである。さらに、 イ(1)の軸方向一端部には該ダイ(1)を支持す 円板状又は円柱状の支持部(12)が一体形成さ れている。

 ダイ(1)の中心部には楔孔部(11)がダイ(1)及 び支持部(12)の軸方向に貫通して設けられて る。楔孔部(11)は、円錐状又は多角錐状であ 、本第1実施形態では多角錐状であり、詳述 すると正八角錐状である。したがって、楔孔 部(11)の断面形状は正八角形状である。

 さらに、ダイ(1)は、楔孔部(11)を中心に周 方向に複数個のダイセグメント(2)に均等に分 割されており、これに伴い支持部(12)も楔孔 (11)を中心に周方向に複数個の支持部セグメ ト(13)に均等に分割されている。本第1実施 態では、ダイ(1)及び支持部(12)の分割数は8個 である。また、ダイ(1)のダイセグメント(2)と 支持部(12)の支持部セグメント(13)とは互いに 体形成されている。

 マンドレル(20)は、ダイ(1)の楔孔部(11)に 応する楔部(21)を有している。この楔部(21)は マンドレル(20)の一端部に先細り状に一体形 されている。楔部(21)は円錐状又は多角錐状 あり、本第1実施形態では正八角錐状である 。楔部(21)は例えば工具鋼や超硬合金製であ 。楔部(21)のテーパ角は、ダイ(1)の楔孔部(11) のテーパ角と等しく設定されており、例えば 1~30°に設定されている。ただし本発明では、 楔部(21)や楔孔部(11)のテーパ角は上記の範囲 あることに限定されるものではない。

 マンドレル(20)の他端部には、マンドレル (20)の楔部(21)をダイ(1)の楔孔部(11)に差し込む 方向にマンドレル(20)を押圧する押圧駆動手 (25)が接続されている。この押圧駆動手段(25) として例えば油圧シリンダが用いられる。

 マンドレル(20)は、図4~図6に示すように、 パイプ(40)の中空部(43)に配置されたダイ(1)の 孔部(11)にマンドレル(20)の楔部(21)が差し込 れることにより、ダイ(1)の各ダイセグメン (2)をパイプ(40)の半径方向外向きに移動させ るものである。

 ダイ(1)の各ダイセグメント(2)は、マンド ル(20)の楔部(21)によってパイプ(40)の半径方 外向きに移動されることにより、パイプ(40) のエキスパンド加工対象部(41)をエキスパン 加工するものである。これらのダイセグメ ト(2)は互いに同一構成である。

 各ダイセグメント(2)の外周面(即ち各ダイ セグメント(2)のパイプ(40)側に向いた外面)に 、第1押圧凸部(4)と第2押圧凸部(7)とがダイ(1 )の軸方向(即ちパイプ(40)の軸方向)に互いに 間して設けられている。

 第1押圧凸部(4)は、パイプ(40)の挿通孔(46) の挿通部分(41a)の軸方向両側近傍部分(41b)(41 b)のうち一方(41b)をパイプ(40)の外側へ局部的 押圧するものであり、第2押圧凸部(7)は他方 (41b)をパイプ(40)の外側へ局部的に押圧するも のである。第1押圧凸部(4)と第2押圧凸部(7)は ともにダイ(1)の周方向に延びており且つ断 円弧状に突出している。そして、第1押圧凸 部(4)及び第2押圧凸部(7)は、パイプ(40)の挿通 (46)への挿通部分(41a)の軸方向両側近傍部分( 41b)(41b)を押圧することにより、当該両近傍部 分(41b)(41b)を塑性変形させて両近傍部分(41b)(41 b)に断面円弧状の前記拡管部(42)(42)を形成す ものである(図6参照)。

 第1押圧凸部(4)及び第2押圧凸部(7)の突出 さはともに例えば0.5~10mmである。第1押圧凸 (4)及び第2押圧凸部(7)の幅はともに例えば2~20 mmである。ただし本発明では、突出高さ及び はそれぞれ上記の範囲であることに限定さ るものではない。

 さらに、ダイセグメント(2)は、第1押圧凸 部(4)を有する駒部(3)と、第2押圧凸部(7)を有 るダイセグメント本体(6)とに分割されてお 、更に、少なくとも1個のスぺーサ(9)と、連 手段としての連結ボルト(15)とを備えている 。本第1実施形態では、1個のスぺーサ(9)が用 られている。

 ダイセグメント本体(6)の楔孔部(11)側の面 は、楔孔部(11)の内周面の一部を構成するも であり、すなわちエキスパンド加工時に楔 部(11)に差し込まれたマンドレル(20)(詳述す とマンドレル(20)の楔部(21)の外周面)に当接 るものである。

 スぺーサ(9)は、駒部(3)とダイセグメント 体(6)との間に配置されるものであって、駒 (3)の第1押圧凸部(4)とダイセグメント本体(6) の第2押圧凸部(7)との間の間隔を所定間隔に 持するものであり、詳述すると第1押圧凸部( 4)と第2押圧凸部(7)との間の間隔を被接合部材 (45)の厚さに対応する間隔に保持するもので る。さらに、スぺーサ(9)は、エキスパンド 工時にパイプ(40)の挿通孔(46)への挿通部分(41 a)をパイプ(40)の外側へ押圧し、これにより当 該挿通部分(41a)を拡管するものである。

 連結ボルト(15)は、駒部(3)とダイセグメン ト本体(6)とをスぺーサ(9)を介して分離可能に 連結するものである。連結ボルト(15)は例え 六角穴付きボルトからなる。

 駒部(3)とダイセグメント本体(6)には、エ スパンド加工時にパイプ(40)から大きな負荷 が加わるし摩耗が生じ易い。そのため、駒部 (3)とダイセグメント本体(6)は、ともにパイプ (40)よりも高い強度を有しており、例えば工 鋼や超硬合金製であるか又は表面が硬質膜 被覆されている。

 スぺーサ(9)は、駒部(3)やダイセグメント 体(6)ほどの高強度や耐摩耗性を必要としな ので、必ずしも工具鋼や超硬合金製である とを要せず、一般の鋼材から製造されてい 。

 ダイセグメント本体(6)には、駒部(3)側に かって張出した張出部(8)が一体形成されて る。この張出部(8)の楔孔部(11)側の面(8a)は 楔孔部(11)の内周面と同じテーパ角度で傾斜 るとともに、楔孔部(11)の内周面と面一(つ いち)に連接するものである。これにより、 の面(8a)は、エキスパンド加工時に楔孔部(11 )に差し込まれたマンドレル(20)(詳述するとマ ンドレル(20)の楔部(21)の外周面)に当接するこ とでパイプ(40)の半径方向外向きの駆動力(F) 受けるものとなされている(図6参照)。なお 図5において、Hは張出部(8)の厚さである。

 本第1実施形態では、駒部(3)とスぺーサ(9) は、エキスパンド加工時に楔孔部(11)に差し まれたマンドレル(20)の楔部(21)には当接しな いで、ダイセグメント本体(6)の張出部(8)の楔 孔部(11)とは反対側の面(8b)上に配置されるも である。この面(8b)はパイプ(40)の中心軸と 行に配置されている。

 また、図5に示すように、駒部(3)及びスぺ ーサ(9)には、それぞれ、連結ボルト(15)が挿 されるボルト挿通孔(16)(16)が駒部(3)及びスぺ ーサ(9)の長さ方向に貫通して設けられている 。また、ダイセグメント本体(6)のスぺーサ(9) との対向面には、連結ボルト(15)と螺合する じ孔(17)が設けられている。

 そして、このダイセグメント(2)において 、駒部(3)とスぺーサ(9)とがダイセグメント 体(6)の張出部(8)の楔孔部(11)とは反対側の面 (8b)上に配置された状態で、連結ボルト(15)が 部(3)及びスぺーサ(9)のボルト挿通孔(16)(16) 挿通されるとともに、該連結ボルト(15)の先 部がダイセグメント本体(6)のねじ孔(17)に螺 合されている。これにより、駒部(3)とダイセ グメント本体(6)とがスぺーサ(9)を介して連結 ボルト(15)により一体的に連結されている。

 駒部(3)とスぺーサ(9)は、ダイセグメント 体(6)の張出部(8)の楔孔部(11)とは反対側の面 (8b)上に配置されているので、エキスパンド 工時に楔孔部(11)に差し込まれたマンドレル( 20)の楔部(21)には当接しない。

 また、このダイセグメント(2)は、連結ボ ト(15)とねじ孔(17)との螺合を解除すること より、駒部(3)とダイセグメント本体(6)とス ーサ(9)とが互いに分離されるように構成さ ている。

 次に、本第1実施形態の接合装置(30)を用 てパイプ(40)に被接合部材(45)を接合する方法 について以下に説明する。

 図4及び図5に示すように、被接合部材(45) 挿通孔(46)にパイプ(40)を遊挿状態に挿通す 。また、パイプ(40)の中空部(43)にダイ(1)をパ イプ(40)の端部開口から挿入配置する。なお の状態では、ダイ(1)の支持部(12)はパイプ(40) の外側に配置されている。

 次いで、押圧駆動手段(25)によってマンド レル(20)をその軸方向に押圧することにより マンドレル(20)の楔部(21)をダイ(1)の楔孔部(11 )に強制的に差し込む。これにより、図6に示 ように、ダイ(1)の各ダイセグメント(2)をパ プ(40)の半径方向外向きに移動させて、パイ プ(40)のエキスパンド加工対象部(41)をエキス ンド加工する。

 このエキスパンド加工によって、パイプ( 40)のエキスパンド加工対象部(41)がパイプ(40) 外側へ膨出するように塑性変形されて被接 部材(45)の挿通孔(46)の内周面に圧接される ともに、被接合部材(45)の挿通孔(46)の内径が その半径方向外向きに広がるように被接合部 材(45)が弾性変形される。そして、このよう 被接合部材(45)が弾性変形されることに伴い 被接合部材(45)に弾性復元力(スプリングバ ク力)が蓄積される。

 このエキスパンド加工の際に、パイプ(40) の挿通孔(46)への挿通部分(41a)の軸方向両側近 傍部分(41b)(41b)は、ダイ(1)の各ダイセグメン (2)の第1押圧凸部(4)及び第2押圧凸部(7)により パイプ(40)の外側へ局部的に押圧されて断面 弧状に膨出される。これにより、該両近傍 分(41b)(41b)に断面円弧状の拡管部(42)(42)が形 される。

 次いで、マンドレル(20)の楔部(21)をダイ(1 )の楔孔部(11)から抜出する。すると、被接合 材(45)に蓄積された弾性復元力により被接合 部材(45)がパイプ(40)の外周面に圧接固定され 。これにより、被接合部材(45)がパイプ(40) 接合される。次いで、ダイ(1)をパイプ(40)の 空部(43)から抜出する。

 以上の手順により、図1及び図2に示した 合構造体(50)が得られる。

 この接合構造体(50)では、2個の拡管部(42)( 42)の間に被接合部材(45)が挟まれた状態で被 合部材(45)がパイプ(40)に接合されているので 、被接合部材(45)のパイプ軸方向に対する接 強度は非常に高くなっている。

 なお、この接合装置(30)において、スぺー サ(9)をダイセグメント(2)から取り外す場合に は、連結ボルト(15)とねじ孔(17)との螺合を解 して連結ボルト(15)をねじ孔(17)とボルト挿 孔(16)(16)とから抜出する。これにより、スぺ ーサ(9)をダイセグメント(2)から取り外すこと ができる。

 而して、本第1実施形態の接合装置(30)に 次の利点がある。

 ダイ(1)のダイセグメント(2)は、第1押圧凸 部(4)を有する駒部(3)と、第2押圧凸部(7)を有 るダイセグメント本体(6)と、少なくとも1個 スぺーサ(9)と、連結ボルト(15)とを備えてい る。これにより、駒部(3)の第1押圧凸部(4)と イセグメント本体(6)の第2押圧凸部(7)との間 間隔を被接合部材(45)の厚さに対応して設定 することができる。すなわち、例えば、第1 圧凸部(4)と第2押圧凸部(7)との間の間隔が様 に異なるような少なくとも1個の駒部(3)、ダ イセグメント本体(6)及びスぺーサ(9)を準備し ておき、これらのなかから被接合部材(45)の さに応じて選択された駒部(3)、ダイセグメ ト本体(6)及びスぺーサ(9)を組み合わせてダ セグメント(2)を製作することにより、第1押 凸部(4)と第2押圧凸部(7)との間の間隔を被接 合部材(45)の厚さに対応して設定することが きる。したがって、この接合装置(30)は高い 用性を有している。

 さらに、被接合部材(45)の厚さに応じて駒 部(3)とダイセグメント本体(6)との間にスぺー サ(9)を配置することにより、第1押圧凸部(4) 第2押圧凸部(7)との間の間隔を容易に変更す ことができるから、この接合装置(30)は非常 に優れた汎用性を有している。

 さらに、ダイセグメント本体(6)に駒部(3) に向かって張出した張出部(8)が一体形成さ るとともに、ダイセグメント本体(6)の張出 (8)の楔孔部(11)側の面(8a)は、エキスパンド 工時に楔孔部(11)に差し込まれたマンドレル( 20)の楔部(21)(詳述すると楔部(21)の外周面)に 接するものである。そのため、ダイセグメ ト本体(6)の張出部(8)の楔孔部(11)側の面(8a)は 、エキスパンド加工時にマンドレル(20)の楔 (21)からパイプ(40)の半径方向外向きの駆動力 (F)を受ける(図6参照)。そして、この張出部(8) の楔孔部(11)とは反対側の面(8b)上に駒部(3)と ぺーサ(9)が配置されるものであるから、駒 (3)の第1押圧凸部(4)にパイプ(40)の半径方向 向きの駆動力(F)を確実に付与することがで る。これにより、パイプ(40)の所定部位(41b) 確実にエキスパンド加工することができる

 さらに、接合装置(30)は押圧駆動手段(25) 備えているので、マンドレル(20)の引張破断 防止できる。

 <第2実施形態>
 図7は、本発明の第2実施形態に係る接合装 (30)を説明するための図である。この接合装 (30)について上記第1実施形態とは異なる点 中心に以下に説明する。

 本第2実施形態では、被接合部材(45)はそ 厚さが上記第1実施形態の被接合部材の厚さ りも厚いものである。また、この接合装置( 30)では、複数個のスぺーサのなかからこの被 接合部材(45)の厚さに対応して選択された1個 スぺーサ(9)が用いられている。このスぺー (9)の長さは上記第1実施形態のスぺーサより も長く設定されている。

 この接合装置(30)の他の構成、及びこの接 合装置(30)を用いた接合方法は、上記第1実施 態と同じである。

 <第3実施形態>
 図8は、本発明の第3実施形態に係る接合装 (30)を説明するための図である。この接合装 (30)について上記第1実施形態とは異なる点 中心に以下に説明する。

 本第3実施形態では、被接合部材(45)はそ 厚さが上記第1実施形態の被接合部材の厚さ りも厚いものである。また、この接合装置( 30)では、複数個のスぺーサのなかからこの被 接合部材(45)の厚さに対応して選択された複 個のスぺーサ(9)がダイ(1)の軸方向に並んで み合わされて用いられている。本第3実施形 では、スぺーサ(9)の個数は2個である。

 この接合装置(30)の他の構成、及びこの接 合装置(30)を用いた接合方法は、上記第1実施 態と同じである。

 なお本発明では、スぺーサ(3)の個数は2個 であることに限定されるものではなく、被接 合部材(45)の厚さに応じて様々に変更可能で る。

 以上の第1~第3実施形態から分かるように この接合装置(30)では、被接合部材(45)の厚 に応じてスぺーサ(9)の長さやその個数を変 することにより、第1押圧凸部(4)と第2押圧凸 部(7)との間の間隔を容易に変更することがで きる。

 <第4実施形態>
 図9は、本発明の第4実施形態に係る接合装 (30)を説明するための図である。この接合装 (30)について上記第1実施形態とは異なる点 中心に以下に説明する。

 この接合装置(30)では、駒部(3)にはダイセ グメント本体(6)側に向かって突出した突出部 (5)が一体形成されている。この突出部(5)は、 パイプ(40)の挿通孔(46)への挿通部分(41a)をパ プ(40)の外側へ押圧するものである。なお本 4実施形態では、駒部(3)にスぺーサが一体形 成されていると捉えても良い。

 この接合装置(30)の他の構成、及びこの接 合装置(30)を用いた接合方法は、上記第1実施 態と同じである。

 なお本発明では、駒部(3)の突出部(5)の長 は被接合部材(45)の厚さに応じて様々に変更 可能である。また本発明では、突出部(5)は、 駒部(3)ではなくダイセグメント本体(6)に一体 形成されていても良い。

 <第5実施形態>
 図10は、本発明の第5実施形態に係る接合装 (30)を説明するための図である。この接合装 置(30)について上記第1実施形態と異なる点を 心に以下に説明する。

 この接合装置(30)は、押圧駆動手段(25)で なく牽引駆動手段(26)を備えている。この牽 駆動手段(26)は、マンドレル(20)の楔部(21)を イ(1)の楔孔部(11)に差し込む方向にマンドレ ル(20)を牽引するものであり、マンドレル(20) 楔部(21)とは反対側の端部に接続されている 。この牽引駆動手段(26)としては例えば油圧 リンダが用いられる。

 この接合装置(30)によりパイプ(40)に被接 部材(45)を接合する場合には、牽引駆動手段( 26)によってマンドレル(20)をその軸方向に牽 することにより、マンドレル(20)の楔部(21)を ダイ(1)の楔孔部(11)に強制的に差し込む。こ により、ダイ(1)の各ダイセグメント(2)をパ プ(40)の半径方向外向きに移動させて、パイ (40)のエキスパンド加工対象部(41)をエキス ンド加工する。これにより、被接合部材(45) パイプ(40)に接合される。

 この接合装置(30)によれば、マンドレル(20 )の座屈を防止できる。

 なお本発明では、接合装置(30)は、押圧駆 動手段(25)と牽引駆動手段(26)とをともに備え いても良い。この場合には、マンドレル(20) の座屈を防止できるし、更に、マンドレル(20 )の引張破断を防止できる。

 <第6実施形態>
 図11及び図12は、本発明の第6実施形態に係 接合装置(30)を説明するための図である。こ 接合装置(30)について上記第1実施形態とは なる点を中心に以下に説明する。

 この接合装置(30)では、ダイセグメント本 体(6)には張出部(図5参照、8)は設けられてい い。また、駒部(3)とダイセグメント本体(6) が両者(3)(6)の間にスぺーサ(9)が配置された 態で連結ボルト(15)により分離可能に連結さ ており、詳述すると駒部(3)とスぺーサ(9)と イセグメント本体(6)とがダイ(1)の軸方向に 次並んで連結ボルト(15)により分離可能に連 結されている。

 また、スぺーサ(9)の楔孔部(11)側の面(9a) 、楔孔部(11)の内周面と同じテーパ角度で傾 するとともに、楔孔部(11)の内周面と面一に 連接するものである。これにより、この面(9a )は、エキスパンド加工時に楔孔部(11)に差し まれたマンドレル(20)(詳述するとマンドレ (20)の楔部(21)の外周面)に当接することでパ プ(40)の半径方向外向きの駆動力を受けるも となされている。一方、駒部(3)は、エキス ンド加工時に楔孔部(11)に差し込まれたマン ドレル(20)の楔部(21)には当接しない。

 ダイセグメント本体(6)のスぺーサ(9)との 向面には、係合段部(6x)が形成されている。 また、スぺーサ(9)のダイセグメント本体(6)と の対向面には、係合段部(6x)と係合可能な係 突部(9y)が一体形成されている。そして、係 段部(6x)と係合突部(9y)とがダイ(1)の半径方 に互いに係合した状態で、スぺーサ(9)とダ セグメント本体(6)とが連結ボルト(15)により 離可能に連結されている。なお本発明では その他に、係合段部(6x)と係合突部(9y)とが イ(1)の周方向に互いに係合した状態で、ス ーサ(9)とダイセグメント本体(6)とが連結ボ ト(15)により分離可能に連結されていても良 。

 スぺーサ(9)の駒部(3)との対向面には、係 段部(9x)が形成されている。また、駒部(3)の スぺーサ(9)との対向面には、係合段部(9x)と 合可能な係合突部(3y)が一体形成されている そして、係合段部(9x)と係合突部(3y)とがダ (1)の半径方向に互いに係合した状態で、駒 (3)とスぺーサ(9)とが連結ボルト(15)により分 可能に連結されている。なお本発明では、 の他に、係合段部(9x)と係合突部(3y)とがダ (1)の周方向に互いに係合した状態で、駒部(3 )とスぺーサ(9)とが連結ボルト(15)により分離 能に連結されていても良い。

 さらに、図12に示すように、スぺーサ(9) 係合段部(9x)と駒部(3)の係合突部(3y)とが互い に係合した状態において、スぺーサ(9)の係合 段部(9x)の先端(9z)の位置(Q)がダイ(1)の軸方向 おいて駒部(3)の第1押圧凸部(4)の頂部(4c)の 置(P)と同じ位置か又は頂部(4c)に対してスぺ サ(9)側とは反対側に位置するように、スぺ サ(9)の係合段部(9x)と駒部(3)の係合突部(3y) が形成されている。これにより、駒部(3)の 1押圧凸部(4)にスぺーサ(9)からパイプ(40)の半 径方向外向きの駆動力を確実に付与すること ができるし、更に、エキスパンド加工時にパ イプ(40)から駒部(3)の第1押圧凸部(4)に加わる 重をスぺーサ(9)の係合段部(9x)で確実に受け ることができる。

 この接合装置(30)には次の利点がある。

 上述したように、スぺーサ(9)の楔孔部(11) 側の面(9a)は、エキスパンド加工時に楔孔部(1 1)に差し込まれたマンドレル(20)の楔部(21)に 接するものである。そのため、スぺーサ(9) 楔孔部(11)側の面(9a)は、エキスパンド加工時 にパイプ(40)の半径方向外向きの駆動力を受 る。これにより、スぺーサ(9)にパイプ(40)の 径方向外向きの駆動力を確実に付与するこ ができる。

 さらに、ダイセグメント本体(6)とスぺー (9)との相互対向面に、それぞれ、互いに係 可能な係合段部(6x)と係合突部(9y)とが設け れているので、スぺーサ(9)のダイセグメン 本体(6)に対する位置決めを容易に行うこと できる。

 さらに、スぺーサ(9)と駒部(3)との相互対 面に、それぞれ、互いに係合可能な係合段 (9x)と係合突部(3y)とが設けられているので 駒部(3)のスぺーサ(9)に対する位置決めを容 に行うことができる。

 さらに、この接合装置(30)には、上記第1~ 5実施形態の接合装置よりも優れた次の利点 がある。

 上記第1~第5実施形態の接合装置(30)では、 図5に示すうように、ダイ(1)のダイセグメン 本体(6)の張出部(8)にはエキスパンド加工時 多大な負荷が加わるため、この張出部(8)の さ(H)はなるべく厚い方が望ましい。しかし がら、張出部(8)の厚さ(H)を厚くすると、駒 (3)及びスぺーサ(9)の厚さを薄くしなければ らなくなるので、駒部(3)、スぺーサ(9)及び イセグメント本体(6)を連結ボルト(15)により 結するのに必要な連結領域(例:ボルト挿通 (16)、ねじ孔(17))を確保するのが困難になる 合がある。また、連結ボルト(15)の頭部がエ スパンド加工時にパイプ(40)の内周面に当接 する虞がある。

 これに対して、図11及び図12に示すように 、この接合装置(30)では、スぺーサ(9)の楔孔 (11)側の面(9a)はエキスパンド加工時に楔孔部 (11)に差し込まれたマンドレル(20)の楔部(21)に 当接するものであるから、スぺーサ(9)の厚さ を厚く設定することができ、もってエキスパ ンド加工時にパイプ(40)からスぺーサ(9)に加 る荷重をスぺーサ(9)により確実に受けるこ ができる。しかも、駒部(3)とスぺーサ(9)と イセグメント本体(6)とがダイ(1)の軸方向に 次並んで連結ボルト(15)により連結されるの 、これらを連結ボルト(15)により連結するの に必要な連結領域を容易に確保することがで きる。

 <第7実施形態>
 図13は、本発明の第7実施形態に係る接合装 (30)を説明するための図である。この接合装 置(30)について上記第6実施形態とは異なる点 中心に以下に説明する。

 本第7実施形態では、被接合部材(45)はそ 厚さが上記第6実施形態の被接合部材の厚さ りも厚いものである。また、この接合装置( 30)では、複数個のスぺーサのなかからこの被 接合部材(45)の厚さに対応して選択された複 個のスぺーサ(9)がダイ(1)の軸方向に並んで み合わされて用いられている。本第7実施形 では、スぺーサ(9)の個数は3個である。

 3個のスぺーサ(9)(9)(9)において互いに隣接 する2個のスぺーサ(9)(9)の相互対向面には、 れぞれ、互いに係合可能な係合段部(9x)と係 突部(9y)とが形成されている。そして、係合 段部(9x)と係合突部(9y)とがダイ(1)の半径方向 互いに係合した状態で、両スぺーサ(9)(9)が 結ボルト(15)により分離可能に連結されてい る。

 この接合装置(30)では、両スぺーサ(9)(9)の 相互対向面に、それぞれ、互いに係合可能な 係合段部(9x)と係合突部(9y)とが設けられてい ので、一方のスぺーサ(9)の他方のスぺーサ( 9)に対する位置決めを容易に行うことができ 。

 この接合装置(30)の他の構成は、上記第6 施形態の接合装置と同じである。また、こ 接合装置(30)を用いた接合方法は、上記第1実 施形態と同じである。

 なお本発明では、駒部(3)とダイセグメン 本体(6)との間に配置されるスぺーサ(9)の個 は3個であることに限定されるものではなく 、被接合部材(45)の厚さに応じて様々に変更 能であり、その他に、例えば、2個であって 良いし4個以上であっても良い。また本発明 では、複数個のスぺーサ(9)の形状は互いに同 一形状であっても良いし、互いに異なる形状 であっても良い。

 <第8実施形態>
 図14は、本発明の第8実施形態に係る接合装 (30)を説明するための図である。この接合装 置(30)について上記第6実施形態と異なる点を 心に以下に説明する。

 この接合装置(30)では、スぺーサ(9)に駒部 (3)側に向かって張出した張出部(10)が一体形 されている。この張出部(10)の楔孔部(11)側の 面(10a)は、楔孔部(11)の内周面と同じテーパ角 度で傾斜するとともに、楔孔部(11)の内周面 面一に連接するものである。これにより、 の面(10a)は、エキスパンド加工時に楔孔部(11 )に差し込まれたマンドレル(20)の楔部(21)(詳 すると楔部(21)の外周面)に当接することでパ イプ(40)の半径方向外向きの駆動力を受ける のとなされている。

 駒部(3)は、スぺーサ(9)の張出部(10)の楔孔 部(11)とは反対側の面(10b)上に配置されるもの であり、エキスパンド加工時に楔孔部(11)に し込まれたマンドレル(20)の楔部(21)には当接 しない。

 また、スぺーサ(9)には、連結手段として 第1連結ボルト(15A)が挿通されるボルト挿通 (16)がスぺーサ(9)及びその張出部(10)の長さ 向に貫通して設けられている。また、ダイ グメント本体(61)のスぺーサ(9)との対向面に 、第1連結ボルト(15A)と螺合するねじ孔(17)が 設けられている。

 駒部(3)には、連結手段としての第2連結ボ ルト(15B)の頭部を収容する凹部(18)と該凹部(18 )の底部から駒部(3)の厚さ方向に貫通したボ ト挿通孔(16)とが設けられている。また、ス ーサ(9)の張出部(10)の駒部(3)との対向面には 、第2連結ボルト(15B)と螺合するねじ孔(17)が けられている。

 そして、このダイセグメント(2)において 、ダイセグメント本体(6)の係合段部(6x)とス ぺーサ(9)の係合突部(9y)とがダイ(1)の半径方 に互いに係合した状態で、第1連結ボルト(15A )がスぺーサ(9)のボルト挿通孔(16)に挿通され とともに、該第1連結ボルト(15A)の先端部が イセグメント本体(6)のねじ孔(17)に螺合され ており、これにより、スぺーサ(9)とダイセグ メント本体(6)とが第1連結ボルト(15A)により分 離可能に連結されている。さらに、駒部(3)が スぺーサ(9)の張出部(10)の楔孔部(11)とは反対 の面(10b)上に配置された状態で、第2連結ボ ト(15B)が駒部(3)のボルト挿通孔(16)に挿通さ るとともに、該第2連結ボルト(15B)の先端部 スぺーサ(9)のねじ孔(17)に螺合されており、 これにより、駒部(3)とスぺーサ(9)とが第2連 ボルト(15B)により分離可能に連結されている 。この状態では、第2連結ボルト(15B)の頭部は 駒部(3)の凹部(18)に収容配置されている。

 この接合装置(30)の他の構成は、上記6実 形態の接合装置と同じである。また、この 合装置(30)を用いた接合方法は、上記第1実施 形態と同じである。

 この接合装置(30)では、上述したように、 スぺーサ(9)に駒部(3)側に向かって張出した張 出部(10)が一体形成されるとともに、スぺー (9)の張出部(10)の楔孔部(11)側の面(10a)は、エ スパンド加工時に楔孔部(11)に差し込まれた マンドレル(20)の楔部(21)に当接するものであ 。そのため、スぺーサ(9)の張出部(10)の楔孔 部(11)側の面(10a)は、エキスパンド加工時にマ ンドレル(20)の楔部(21)からパイプ(40)の半径方 向外向きの駆動力を受ける。そして、この張 出部(10)の楔孔部(11)とは反対側の面(10b)上に 部(3)が配置されるものであるから、駒部(3) 第1押圧凸部(4)にパイプ(40)の半径方向外向き の駆動力を確実に付与することができる。こ れにより、パイプ(40)の所定部分(41b)を確実に エキスパンド加工することができる。

 なお本発明では、駒部(3)とスぺーサ(9)と イセグメント本体(6)とを連結する連結ボル の個数(又は連結箇所)は、上記第1実施形態 ように1個(又は1箇所)とか本第8実施形態の うに2個(又は2箇所)とかであることに限定さ るものではなく、その他に、例えば、3個( は3箇所)であっても良いし、4個(又は4箇所) 上であっても良い。

 <第9実施形態>
 図15は、本発明の第9実施形態に係る接合装 (30)を説明するための図である。この接合装 置(30)について上記第6実施形態と異なる点を 心に以下に説明する。

 この接合装置(30)では、スぺーサは用いら れていない。また、駒部(3)の楔孔部(11)側の (3a)は、楔孔部(11)の内周面と同じテーパ角度 で傾斜するとともに、楔孔部(11)の内周面と 一に連接するものである。これにより、こ 面(3a)は、エキスパンド加工時に楔孔部(11)に 差し込まれたマンドレル(20)の楔部(21)(詳述す ると楔部(21)の外周面)に当接することでパイ (40)の半径方向外向きの駆動力を受けるもの となされている。

 ダイセグメント本体(6)の駒部(3)との対向 には、係合段部(6x)が形成されている。また 、駒部(3)のダイセグメント本体(6)との対向面 には、係合段部(6x)と係合可能な係合突部(3y) 一体形成されている。そして、係合段部(6x) と係合突部(3y)とがダイ(1)の半径方向に互い 係合した状態で、駒部(3)とダイセグメント 体(6)とが連結ボルト(15)により分離可能に直 的に連結されている。

 この接合装置(30)の他の構成は、上記第6 施形態の接合装置と同じである。また、こ 接合装置(30)を用いた接合方法は、上記第1実 施形態と同じである。

 この接合装置(30)では、上述したように、 駒部(3)の楔孔部(11)側の面(3a)は、エキスパン 加工時に楔孔部(11)に差し込まれたマンドレ ル(20)の楔部(21)に当接するものである。その め、駒部(3)の楔孔部(11)側の面(3a)は、エキ パンド加工時にマンドレル(20)の楔部(21)から パイプ(40)の半径方向外向きの駆動力を受け 。これにより、駒部(3)の第1押圧凸部(4)にパ プ(40)の半径方向外向きの駆動力を確実に付 与することができ、もってパイプ(40)の所定 分(41b)を確実にエキスパンド加工することが できる。

 さらに、ダイセグメント本体(6)と駒部(3) の相互対向面に、それぞれ、互いに係合可 な係合段部(6x)と係合突部(3y)とが設けられ いるので、駒部(3)のダイセグメント本体(6) 対する位置決めを容易に行うことができる

 <第10実施形態>
 図16は、本発明の第10実施形態に係る接合装 置(30)を説明するための図である。この接合 置(30)について上記第6実施形態と異なる点を 中心に以下に説明する。

 本第10実施形態では、被接合部材(45)は、 の厚さ方向に2個の第1被接合片(45a)と第2被 合片(45b)とに分割されている。そして、第1 接合片(45a)と第2被接合片(45b)は、その挿通孔 (46)にパイプ(40)が挿通された状態でパイプ(40) の軸方向に互いに離間して配置されている。

 また、この接合装置(30)では、スぺーサ(9) はその長さが上記第6実施形態のスぺーサよ も長く設定されている。さらに、スぺーサ(9 )の外周面(即ちスぺーサ(9)のパイプ(40)側に向 いた外面)には第3押圧凸部(9c)が設けられてい る。この第3押圧凸部(9c)は、パイプ(40)の、第 1接合片(45a)と第2接合片(45b)との間の隙間(47) 対応する部分(41c)をパイプ(40)の外側へ局部 に押圧して当該部分(41c)を塑性変形させて当 該部分(41c)に断面円弧状の拡管部(膨出部)を 成するものである。この第3押圧凸部(9c)は、 ダイ(1)の周方向に延びており且つ断面円弧状 に突出している。

 この接合装置(30)の他の構成は、上記第6 施形態の接合装置と同じである。また、こ 接合装置(30)を用いた接合方法は、上記第1実 施形態と同じである。

 この接合装置(30)では、スぺーサ(9)の外周 面に第3押圧凸部(41c)が設けられている。した がって、パイプ(40)に第1接合片(45a)と第2接合 (45b)とを一括接合する場合において、パイ (40)の、第1接合片(45a)と第2接合片(45b)との間 隙間(47)に対応する部分(41c)をエキスパンド 工して当該部分(41c)に断面円弧状の拡管部 局部的に形成することができる。

 以上で、本発明の幾つかの実施形態につ て説明したが、本発明は、上記実施形態に したものであることに限定されるものでは い。

 例えば、上記第1実施形態では、ダイ(1)の 分割数は8個であるが、本発明ではダイ(1)の 割数は8個であることに限定されるものでは く、様々に変更可能であり、その他に例え 、4個や6個であっても良く、また偶数個で っても良いし、奇数個であっても良い。

 また本発明では、連結手段は連結ボルト( 15)であることに限定されるものではなく、そ の他の手段であっても良い。

 また本発明では、パイプ(40)は断面円形状 のものであることに限定されるものではなく 、その他に、断面四角形状や六角形状等の断 面多角形状のものであっても良い。また本発 明では、パイプ(40)はその中空部(43)にパイプ( 40)の軸方向に延びた仕切り壁部(図示せず)が 成されたものであっても良い。

 また本発明では、接合装置は、上記第1~ 10実施形態の接合装置(30)に適用された技術 思想のうち2つ以上を組み合わせて構成した のであっても良い。

 本願は、2007年9月25日付で出願された日本 国特許出願の特願2007-246955号の優先権主張を うものであり、その開示内容は、そのまま 願の一部を構成するものである。

 ここに用いられた用語及び表現は、説明 ために用いられたものであって限定的に解 するために用いられたものではなく、ここ 示され且つ述べられた特徴事項の如何なる 等物をも排除するものではなく、この発明 クレームされた範囲内における各種変形を 許容するものであると認識されなければな ない。

 本発明は、多くの異なった形態で具現化 れ得るものであるが、この開示は本発明の 理の実施例を提供するものと見なされるべ であって、それら実施例は、本発明をここ 記載しかつ/または図示した好ましい実施形 態に限定することを意図するものではないと いう了解のもとで、多くの図示実施形態がこ こに記載されている。

 本発明の図示実施形態を幾つかここに記 したが、本発明は、ここに記載した各種の ましい実施形態に限定されるものではなく この開示に基づいていわゆる当業者によっ 認識され得る、均等な要素、修正、削除、 み合わせ(例えば、各種実施形態に跨る特徴 の組み合わせ)、改良及び/又は変更を有する りとあらゆる実施形態をも包含するもので る。クレームの限定事項はそのクレームで いられた用語に基づいて広く解釈されるべ であり、本明細書あるいは本願のプロセキ ーション中に記載された実施例に限定され べきではなく、そのような実施例は非排他 であると解釈されるべきである。例えば、 の開示において、「preferably」という用語は 非排他的なものであって、「好ましいがこれ に限定されるものではない」ということを意 味するものである。この開示および本願のプ ロセキューション中において、ミーンズ・プ ラス・ファンクションあるいはステップ・プ ラス・ファンクションの限定事項は、特定ク レームの限定事項に関し、a)「means for」ある いは「step for」と明確に記載されており、か つb)それに対応する機能が明確に記載されて り、かつc)その構成を裏付ける構成、材料 るいは行為が言及されていない、という条 の全てがその限定事項に存在する場合にの 適用される。この開示および本願のプロセ ューション中において、「present invention」 たは「invention」という用語は、この開示範 内における1または複数の側面に言及するも として使用されている場合がある。このpres ent inventionまたはinventionという用語は、臨界 識別するものとして不適切に解釈されるべ ではなく、全ての側面すなわち全ての実施 態に亘って適用するものとして不適切に解 されるべきではなく(すなわち、本発明は多 数の側面および実施形態を有していると理解 されなければならない)、本願ないしはクレ ムの範囲を限定するように不適切に解釈さ るべきではない。この開示および本願のプ セキューション中において、「embodiment」と う用語は、任意の側面、特徴、プロセスあ いはステップ、それらの任意の組み合わせ 及び/又はそれらの任意の部分等を記載する 場合にも用いられる。幾つかの実施例におい ては、各種実施形態は重複する特徴を含む場 合がある。この開示および本願のプロセキュ ーション中において、「e.g.,」、「NB」とい 略字を用いることがあり、それぞれ「たと ば」、「注意せよ」を意味するものである

 本発明は、パイプにフランジ等の被接合 材を接合する接合装置及び該接合装置を用 た接合方法に利用可能である。