JP2001314938A

JP2001314938A - アイジョイントの製造方法

Info

Publication number: JP2001314938A
Application number: JP2000133083A
Authority: JP
Inventors: Kimihiko Ominato; 公彦大湊; Hiroyuki Ota; 広之太田
Original assignee: Sumikin Seiatsuhin Kogyo KK
Current assignee: Sumikin Seiatsuhin Kogyo KK
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2001-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、アイジョイントの座面とな
る成形面に窪みなどを生じさせない成形方法を提供する
ことにある。【解決手段】柱状金属材料を所定の寸法に切断し、柱
状部材１０を形成するステップと、この柱状部材１０の
一端を、先端にストレート部１２を有する先細り形状に
絞るステップと、このストレート部１２を支持して柱状
部材１０の他端を偏平に圧造し、偏平柱体部２０を形成
するステップと、この偏平柱体部２０の端面を筒状に後
方押出加工して、有底筒体部２４を形成するステップ
と、この有底筒体部２４の一端に一体的に形成されてい
るストレート部２８を含む底を打ち抜いて筒状体３０を
形成するステップと、この筒状体３０の開口端部３６の
全周を中心側に屈曲加工して、袋状体３８を形成するス
テップと、この袋状体３８の両端を圧造し、平行な端面
を形成するステップとを含むアイジョイントの製造方法
を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の内燃機関
や産業機械・設備あるいはその付属設備などに燃料や潤
滑油を給油したり、あるいは給気したりするための供給
路の管端部に、接続ジョイントとして使用されるアイジ
ョイントの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アイジョイントは図４に示すように、平
行な二面１と、その二面１をほぼ直角に貫く孔２と、内
部にその孔２を含む空洞部３を備えたジョイント部４
と、そのジョイント部４の側壁からほぼ直角方向に延び
出し空洞部３に通じる通路５を有する管部６とを備えて
構成されている。このアイジョイントは、図５に示すよ
うに、たとえば軸部に流路を備えた締結部材７の軸部
を、二面１にそれぞれパッキン８を配してジョイント部
４の孔２及び空洞部３に挿通させ、機械やタンクなどの
本体の流路に螺着させられる。また、アイジョイントの
管部６には、可撓性のパイプ９が嵌合されて、配管が構
成される。

【０００３】このような構造のアイジョイントは一般に
機械加工で製作されているが、近年、機械的強度を高め
る、機械加工の工数を低減する、歩留りを向上させる、
などの目的で、鍛造加工が行われるようになってきた。

【０００４】たとえば特開平５−２６１４６７号公報
は、所定長さ切断した丸棒材による金属柱片を素材とし
て第１ダイス上にセットした状態で、第１パンチ具によ
り軸心方向に押圧せしめて切断面部に凹部を設けると共
に、外周側の下部付近を摺り鉢状の傾斜面とする第１工
程と、該金属柱片を第２ダイスにセットして前記凹部を
第２パンチ具により押出し加工せしめて中空の有底円筒
環を形成する第２工程と、該円筒環を第３ダイスに取付
けて第パンチ具によりその開口端付近を内方に屈曲加工
して急斜面を形成する第３工程と、第４パンチ具により
前記急斜面を緩斜面とする第４工程と、第５パンチ具に
より座面としての前記緩斜面及び底部の壁面での平行な
平打ち加工を施して一方の座面の組付け孔を整形すると
共に、座面の中央部に組付け孔を貫設する第５工程と、
側壁部に接続孔を穿設して形成する第６工程とからなる
ことを特徴とする円筒環型アイジョイントの製造方法を
開示している。

【０００５】また、特開平６−２４１３７２号公報は、
柱状金属材料を短寸、偏平に圧造して、底面周縁部に傾
斜面を有し組成密度の高い金属柱体を形成する工程と、
前記金属柱体の上面を後方へ押出し加工して有底筒体を
形成する工程と、前記有底筒体の開口縁部を内側に屈曲
加工して前記有底筒体に取付孔を有する上面を形成する
工程と、前記有底筒体の上面と底面を互いに平行に圧造
し、且つ前記上面の取付孔を整形すると共に、前記有底
筒体の底面と側面とに取付孔と接続孔とをそれぞれ形成
する工程とを有することを特徴とするアイジョイントの
製造方法を開示している。

【０００６】これらの発明はいずれも、所定の長さに切
断された柱状部材を傾斜面を有する偏平形状に圧造し、
さらに後方押出加工と絞り加工によって空洞を有する有
底筒体を得ている。この有底筒体の上面と底面は平行を
成しており、上面と底面はそのままパッキン８と接触す
る座面を成している。ところが、底面を形成する箇所
は、前工程では傾斜面であり、その傾斜面の表面に切断
された柱状部材の端面の表面肌が残ったり、あるいは柱
状部材の端面と側面との角部が展開されて平坦な面とし
て傾斜面に残る。このとき、柱状部材の端面と側面とは
表面の性状が異なり、特に、端面は側面に対して直角で
はなく、しかも凸凹があるため、端面によって形成され
た傾斜面の表面には凹凸が残ることがある。また、柱状
部材の端面と側面との角部が展開された箇所には、より
大きな凹凸が残る。

【０００７】さらに、線材をカッターを用い、剪断によ
って切断して柱状部材を形成するとき、柱状部材の側壁
部端部に斜め方向の凹みが生じる。そして、その凹みの
端部にはバリが発生することがあり、そのバリが成形面
に付着することがある。また、剪断による切断面には、
凹凸が形成される。これら各種の要因が、成形面に窪み
を形成する。このため、成形面を機械加工しなければな
らないことがあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、座面となる
成形面に窪みなどを生じさせない成形方法を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアイジョイ
ントの製造方法の要旨とするところは、柱状金属材料を
所定の寸法に切断し、柱状部材を形成するステップと、
前記柱状部材の一端を、先端にストレート部を有する先
細り形状に絞るステップと、前記ストレート部を支持し
て柱状部材の他端を偏平に圧造し、偏平柱体部を形成す
るステップと、前記偏平柱体部の端面を筒状に後方押出
加工して、有底筒体部を形成するステップと、前記有底
筒体部の一端に一体的に形成されているストレート部を
含む底を打ち抜いて筒状体を形成するステップと、前記
筒状体の開口端部の全周を中心側に屈曲加工して、袋状
体を形成するステップと、前記袋状体の両端を圧造し、
平行な端面を形成するステップとを含むことである。

【００１０】また、本発明に係るアイジョイントの製造
方法の他の要旨とするところは、柱状金属材料を所定の
寸法に切断し、柱状部材を形成するステップと、前記柱
状部材の一端を支持し、該他端を三角錐台形状に予備据
え込みするステップと、前記柱状部材の一端を支持し、
該予備据え込みされた柱状部材の他端を偏平に圧造し、
偏平柱体部を形成するステップと、前記偏平柱体部の端
面を筒状に後方押出加工して、有底筒体部を形成するス
テップと、前記有底筒体部の一端に一体的に形成されて
いるストレート部を含む底を打ち抜いて筒状体を形成す
るステップと、前記筒状体の開口端部の全周を中心側に
屈曲加工して、袋状体を形成するステップと、前記袋状
体の両端を圧造し、平行な端面を形成するステップとを
含むことである。

【００１１】また、これらの製造方法において、前記有
底筒体部を形成するステップは、該ストレート部をさら
に押出加工するステップを含むことである。

【００１２】さらに、これらの製造方法において、前記
有底筒体部の底を打ち抜いて筒状体を形成するステップ
は、該筒状体の端部側外周又は内周のいずれか一方又は
双方に、直線状又は曲線状の傾斜面を形成するステップ
を含むことである。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るアイジョイン
トの製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明
する。

【００１４】まず図１（ａ）に示すように、柱状金属材
料を所定の寸法に切断して、柱状部材１０を形成する。
柱状金属材料として、予め所定の直径に伸線され、コイ
ル状に巻かれた線状の金属材料をローラなどを直線状に
延ばした材料や、あるいは、所定の直径の棒状の金属材
料が用いられる。この柱状金属材料をカッターなどを用
い、剪断力によって切断するのが迅速性とコストなどの
点で好ましい。用いられる柱状金属材料の直径は、次工
程以下で行われる絞り工程で押出成形で絞ることがで
き、また、偏平に圧造する工程で座屈することなく据え
込むことができる寸法が設定される。切断される柱状部
材１０の寸法は、製造されるアイジョイント及びその中
間品の体積を勘案して、最小限の寸法に設定される。

【００１５】切断した柱状部材１０の一端を図１（ｂ）
に示すように、押出成形により先端にストレート部１２
を有する先細り形状に絞る。柱状部材１０の他端側は、
柱状部材１０のほぼ外径のままとされるが、その端面１
４は押圧力によって成形される。このとき、端面１４は
平坦に成形されてもよいが、図に示すように、円錐状に
窪ませるように成形することによって、端面１４の周囲
が円周を成すように成形するのが好ましい。ストレート
部１２の直径は、後工程で底を打ち抜いて筒状体を形成
するとき、打ち抜くべき孔の内径よりも充分に小さい寸
法に設定される。また、ストレート部１２の長さは、次
工程でストレート部１２をダイスに挿入して、この中間
品１６を安定して支持し得る長さに設定される。中間品
１６の一端に形成されたストレート部１２の端面を、円
錐状に窪ませるのが好ましい。この円錐状の窪み１８
は、次工程でこの中間品１６のストレート部１２をダイ
スに確実に挿入するために、ノックアウトピンの先端に
付けられた円錐状の突起と係合させることを目的の一つ
とするものである。

【００１６】中間品１６は、次工程で同図（ｃ）に示す
ように、ストレート部１２を支持して、柱状部材１０の
他端を偏平に圧造し、偏平柱体部２０を形成する。この
偏平柱体部２０の外径は、形成すべきアイジョイントの
外径より若干小さい寸法に設定される。また、この偏平
柱体部２０の端面には緩やかな円錐状の窪み２２が形成
されるのが好ましい。円錐状の窪み２２を形成すること
によって、次工程で偏平柱体部２０を後方押出成形した
とき、メタルフローの流れがよくなる。

【００１７】次いで、偏平柱体部２０及びストレート部
１２をダイスの中に入れ、偏平柱体部２０の窪み２２側
からポンチを圧入させて、偏平柱体部２０の金属をダイ
スとポンチとの間に形成した隙間から円環状に後方に押
し出して、同図（ｄ）に示すように、有底筒体部２４を
形成する。後方に押し出す筒体部２６の長さは、後工程
で筒状体の開口端部を屈曲させて開口部の内径を狭める
のに必要な寸法が選定される。ポンチの先端形状は、同
図に示すように、平坦な形状であってもよいが、後工程
でストレート部２８（１２）を含む底を打ち抜く範囲内
で、適切な凸形状にすることも好ましい。

【００１８】有底筒体部２４の底に一体的に形成されて
いるストレート部２８の長さは、前工程におけるストレ
ート部１２の長さと同じか、若干長くする程度でもよい
が、同図（ｄ）に示すように、前工程におけるストレー
ト部１２の長さの２倍以上にするのが好ましい。すなわ
ち、有底筒体部２４を後方押出加工すると同時に、スト
レート部２８を押出加工することにより、有底筒体部２
４の底及び底から筒体部２６に続く角部にデッドメタル
が生じるのを防ぐことができる。

【００１９】次に、同図（ｅ）に示すように、有底筒体
部２４の一端に一体的に形成されているストレート部２
８を含む底を打ち抜いて筒状体３０を形成する。このと
き、成形機が多段フォーマーである場合、装置の構成の
関係から、前後が反対になるように有底筒体部２４を反
転させて、打ち抜きが行われる。有底筒体部２４の底を
打ち抜いて形成した孔３２の内径は、最終のアイジョイ
ントに形成される孔の内径よりも若干大きめに設定され
る。

【００２０】この打ち抜き工程と同時に、筒状体３０の
底とは反対側の端部側外周に傾斜面３４を形成するのが
好ましい。筒状体３０において傾斜面３４を形成するの
は、開口端部３６を圧縮させて内径を狭めたとき、肉厚
をほぼ一定にすることを主たる目的とするものである。
また、傾斜面３４を設けることにより、次工程で屈曲加
工させ易くすることができる。

【００２１】次いで同図（ｆ）に示すように、筒状体３
０のの開口端部３６の全周を中心側に屈曲加工して、袋
状体３８を形成する。この工程は、開口端部３６を一度
に圧縮成形し、開口端部３６の内径を狭めることができ
ないためであり、一種の座屈状態が発生するのを防止す
るためである。

【００２２】その後、同図（ｇ）に示すように、袋状体
３８の両端を圧造して、平行な端面４０、４０を形成
し、アイジョイントのジョイント部となる部品４２を形
成する。この工程により、機械加工などを施す必要のな
い平坦な端面４０、４０が得られる。また、両端面４
０、４０に形成されている孔３２、及び開口端部３６の
内径を狭めた孔４４のそれぞれの内径よりも大きな内径
を有する空洞４６が形成される。ここで、袋状体３８の
両端部を圧縮して平坦な面に成形するのに伴い、孔３２
及び開口端部３６の内径が狭められるため、所定の内径
よりも小さくならないように、ポンチなどを孔３２及び
開口端部３６に挿通させて、かかる加工を行う。その結
果、形成された孔３２及び４４の内径を機械加工によっ
て、修正する必要がなくなる。

【００２３】以上、得られたアイジョイントのジョイン
ト部となる部品４２の側壁４８に、孔を機械加工により
開け、その孔に予め成形された管部を取り付けて、アイ
ジョイントを製造する。管部は側壁４８に溶接や圧接で
固定したり、あるいは螺子を形成して螺着させてもよ
い。

【００２４】このアイジョイントの製造方法において、
柱状金属材料１０の１端部は、打ち抜き工程でそのまま
打ち抜かれて廃棄され、部品４２の端面４０の表面に残
らないため、密度の高い綺麗な表面が得られる。他方、
柱状金属材料１０の他の端部は、元の材料の直径以上に
延ばされ、且つその端部にポンチで穴が開けられ、その
柱状金属材料１０の他の端部は打ち抜かれる端部側へ押
し込められる。そして、後方へ押し出された筒体部２６
が中心側に屈曲加工させられるため、密度の高い綺麗な
表面が得られる。

【００２５】以上、本発明に係るアイジョイントの製造
方法の１実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形
態に限定されるものではない。

【００２６】たとえば、上述の実施形態では柱状部材の
端部を絞り加工していたが、絞り加工後のストレート部
１２の線径の材料を用いてもよい。すなわち、図２に示
すように、所定の寸法に切断した柱状部材４９の一端を
支持し、他端を三角錐台５０の形状に予備据え込みす
る。この三角錐台５０の形状は、次工程で前記図１
（ｃ）に示すように、偏平に圧造して偏平柱体部２０を
形成するとき、座屈しないように設定される。その後、
前述と同様にして製造される。

【００２７】また、有底筒体部２４の底を打ち抜いて筒
状体を形成する工程において、前述で一例を示したよう
に、筒状体の端部側外周又は内周のいずれか一方又は双
方に、直線状又は曲線状の傾斜面を形成するのが好まし
い。たとえば図３（ａ）に示すように、筒状体３０の端
部側内周に直線状の傾斜面５２を設けてもよい。また、
同図（ｂ）又は（ｃ）に示すように、筒状体３０の端部
側外周に曲線状の傾斜面５４を設けたり、あるいは筒状
体３０の端部側内周に外に凸を成す曲線状の傾斜面５６
を設けることも好ましい。さらに、同図（ｄ）に示すよ
うに、筒状体３０の端部側内周に外に凹を成す曲線状の
傾斜面５８を設けることも好ましい。またさらに、同図
（ｅ）に示すように、筒状体３０の端部側外周及び内周
の双方に直線状の傾斜面６０を設けることも可能であ
る。その他、種々の構成を採用することができる。

【００２８】このように筒状体３０の端部側外周又は内
周に直線状又は曲線状の傾斜面を形成することにより、
その端部の全周を中心側へ屈曲加工し、さらに端面を圧
造して平坦にしたとき、端面の肉厚を所望の厚さにする
ことができる。また、ジョイント部となる部品４２に形
成される空洞部４６の形状をほぼ均一にすることができ
る。

【００２９】次に、図示を省略するが、アイジョイント
のジョイント部となる部品４２の形状を、たとえば６角
形、８角形などの多角形、小判型など、各種の形状にす
ることが可能である。この場合、使用する柱状金属材料
の形状がそれぞれ６角形などの形状をしている場合は、
角部の形状が密な製品が得られる。また、使用する柱状
金属材料の形状が円形であれば、部品４２の角部が丸み
を帯びた形状となる。

【００３０】その他、本発明のアイジョイントの製造方
法は、成形機の種類によって、あるいは多段成形機の場
合、成形の段数によっては、たとえば１工程で２つの加
工を同時に行っているとき、２つの工程に分けることが
できる。また、打ち抜き工程を、袋状体を形成する工
程、あるいはその次の平行な端面を形成する工程、又は
最終工程で別途行うことも可能である。たとえば、袋状
体の両端を圧造し、平行な端面を形成する工程について
は、他の成形機によって加工することも可能であるな
ど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の
知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で
実施し得るものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係るアイジョイントの製造方法
は、線材を剪断により切断することによって生じた凹凸
やバリなどを含む柱状部材の端部を未加工のまま残し、
有底筒体部の底を打ち抜く際にその部分も含めて打ち抜
いて廃棄するようにしているため、形成されたアイジョ
イントの部品の座面となる端面に傷や窪みが残ることは
ない。しかも、形成されたアイジョイントの部品の内部
構造として、デッドメタルの発生がなく、アイジョイン
トの使用中にクラックが発生することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアイジョイントの製造方法の各工
程を示す断面説明図である。

【図２】本発明に係るアイジョイントの他の製造方法の
工程の一部を示す断面説明図である。

【図３】（ａ）乃至（ｅ）は、いずれも本発明に係るア
イジョイントの製造方法の他の工程の一部を示す断面説
明図である。

【図４】アイジョイントの断面説明図である。

【図５】アイジョイントの使用状態を示す要部断面説明
図である。

【符号の説明】

１０，４９：柱状部材１２，２８：ストレート部１４：端面１６：中間品１８，２２：窪み２０：偏平柱体部２４：有底筒体部２６：筒体部３０：筒状体３２，４４：孔３４，５２，５４，５６，５８，６０：傾斜面３６：開口端部３８：袋状体４０：端面４２：部品４６：空洞部４８：側壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H019 DA03 DA09 DA19 4E087 AA03 AA08 BA17 CA24 CA31 CC01 DA05 DB05 DB06 DB23 HA29 HB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】柱状金属材料を所定の寸法に切断し、柱
状部材を形成するステップと、前記柱状部材の一端を、
先端にストレート部を有する先細り形状に絞るステップ
と、前記ストレート部を支持して柱状部材の他端を偏平
に圧造し、偏平柱体部を形成するステップと、前記偏平
柱体部の端面を筒状に後方押出加工して、有底筒体部を
形成するステップと、前記有底筒体部の一端に一体的に
形成されているストレート部を含む底を打ち抜いて筒状
体を形成するステップと、前記筒状体の開口端部の全周
を中心側に屈曲加工して、袋状体を形成するステップ
と、前記袋状体の両端を圧造し、平行な端面を形成する
ステップとを含むアイジョイントの製造方法。
【請求項２】柱状金属材料を所定の寸法に切断し、柱
状部材を形成するステップと、前記柱状部材の一端を支
持し、該他端を三角錐台形状に予備据え込みするステッ
プと、前記柱状部材の一端を支持し、該予備据え込みさ
れた柱状部材の他端を偏平に圧造し、偏平柱体部を形成
するステップと、前記偏平柱体部の端面を筒状に後方押
出加工して、有底筒体部を形成するステップと、前記有
底筒体部の一端に一体的に形成されているストレート部
を含む底を打ち抜いて筒状体を形成するステップと、前
記筒状体の開口端部の全周を中心側に屈曲加工して、袋
状体を形成するステップと、前記袋状体の両端を圧造
し、平行な端面を形成するステップとを含むアイジョイ
ントの製造方法。
【請求項３】前記有底筒体部を形成するステップは、
該ストレート部をさらに押出加工するステップを含む請
求項１又は２に記載するアイジョイントの製造方法。
【請求項４】前記有底筒体部の底を打ち抜いて筒状体
を形成するステップは、該筒状体の端部側外周又は内周
のいずれか一方又は双方に、直線状又は曲線状の傾斜面
を形成するステップを含む請求項１乃至３のいずれかに
記載するアイジョイントの製造方法。