JP3426003B2 - パイプの加工法 - Google Patents
パイプの加工法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばトルクレンチ、
クレーン、ロボットアーム、シリンダ、自転車、自動車
等を構成するに用いられる金属パイプの部分硬度、強度
を高めるためのパイプ加工法に関するものである。
クレーン、ロボットアーム、シリンダ、自転車、自動車
等を構成するに用いられる金属パイプの部分硬度、強度
を高めるためのパイプ加工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属パイプの全部又は一部の強度（硬
度）を高めるための従来の加工法としては Ａ．金属パイプの強化したい部分に、高硬度で高強度の
部材をはめ込み、その周囲を接合する方法。
度）を高めるための従来の加工法としては Ａ．金属パイプの強化したい部分に、高硬度で高強度の
部材をはめ込み、その周囲を接合する方法。
【０００３】Ｂ．表面硬化処理やめっきにより高硬度と
し、強度不足に対しては金属パイプ外周部から部分的に
肉盛り強化する方法。
し、強度不足に対しては金属パイプ外周部から部分的に
肉盛り強化する方法。
【０００４】Ｃ．熱処理により固溶強化（硬化）や析出
強化（硬化）を図る方法。
強化（硬化）を図る方法。
【０００５】等が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記Ａ項の
加工方法、つまり金属パイプの強化したい部分に、高硬
度で高強度の部材を嵌め込み、その周囲を接合する方法
にあっては、金属パイプの追加加工や嵌め込み部材を加
工製造する必要があることからコスト高となり、工業上
不適当であった。
加工方法、つまり金属パイプの強化したい部分に、高硬
度で高強度の部材を嵌め込み、その周囲を接合する方法
にあっては、金属パイプの追加加工や嵌め込み部材を加
工製造する必要があることからコスト高となり、工業上
不適当であった。
【０００７】またＢ項に記載されているように、表面硬
化処理やめっきにより、高硬度とし強度不足個所に金属
パイプ外周部から部分的に肉盛り強化する方法で、たと
え金属パイプ外周部から肉盛り強化しても、その金属パ
イプ内壁の材料硬度や強度は、ほとんど変化せず、金属
パイプ内壁とその内部部材との摺動や接触により上記の
表面硬化処理層やめっき層に、き裂を生じやすいという
不具合がある。
化処理やめっきにより、高硬度とし強度不足個所に金属
パイプ外周部から部分的に肉盛り強化する方法で、たと
え金属パイプ外周部から肉盛り強化しても、その金属パ
イプ内壁の材料硬度や強度は、ほとんど変化せず、金属
パイプ内壁とその内部部材との摺動や接触により上記の
表面硬化処理層やめっき層に、き裂を生じやすいという
不具合がある。
【０００８】またＣ項記載の熱処理により固溶強化（硬
化）や析出強化（硬化）を図る方法にあっても、Ｂ項同
様にパイプの材質が強化（硬化）成分をあまり含まない
低硬度低強度である金属の場合は、この補強効果がほと
んど期待できないものであった。
化）や析出強化（硬化）を図る方法にあっても、Ｂ項同
様にパイプの材質が強化（硬化）成分をあまり含まない
低硬度低強度である金属の場合は、この補強効果がほと
んど期待できないものであった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかることに
鑑みてなされたもので、金属パイプ強化部分を、加熱溶
融せしめ、この溶融部分に、硬度及び強度を向上せしめ
ることができる金属成分を有する合金を溶かし込んで当
該部分の合金化を図り、硬度及び強度を向上せしめるパ
イプの加工法を提供することにある。また、さらに金属
パイプの材質よりも高い溶融温度の材料及び／又は高い
熱伝導率である材料で形成された治具をパイプ内に挿入
することにより金属パイプ溶融部の内側寸法を規定する
パイプの加工法を提供することにある。
鑑みてなされたもので、金属パイプ強化部分を、加熱溶
融せしめ、この溶融部分に、硬度及び強度を向上せしめ
ることができる金属成分を有する合金を溶かし込んで当
該部分の合金化を図り、硬度及び強度を向上せしめるパ
イプの加工法を提供することにある。また、さらに金属
パイプの材質よりも高い溶融温度の材料及び／又は高い
熱伝導率である材料で形成された治具をパイプ内に挿入
することにより金属パイプ溶融部の内側寸法を規定する
パイプの加工法を提供することにある。
【００１０】
【実施例】以下に本発明を、トグル式トルクレンチを構
成するハンドルとして使用する金属パイプの加工法を例
として説明する。
成するハンドルとして使用する金属パイプの加工法を例
として説明する。
【００１１】本発明の理解を容易ならしめるために、先
ずそのトグル式トルクレンチの構成を図１及び図２に基
づいて説明する。
ずそのトグル式トルクレンチの構成を図１及び図２に基
づいて説明する。
【００１２】１は金属製パイプで形成されているハンド
ルであって、このハンドル１の先端部には、ヘッド２が
ヘッドピン３により軸支されまたこのハンドル１の内部
には、スラスタ４がハンドル１の軸方向に移動可能に位
置され、そのスラスタ４と前記ヘッド２とは、トグルリ
ンク５によって連結されている。さらに上記スラスタ４
は、ハンドル１内に内装されるスプリング６の弾圧作用
でヘッド２方向に押圧されている。７はヘッド２の側面
とハンドル１内側面との間の摩擦力を緩和せしめるため
の球体、８はスラスタ４とハンドル１内側面との間の摩
擦力を緩和せしめるためのローラである。
ルであって、このハンドル１の先端部には、ヘッド２が
ヘッドピン３により軸支されまたこのハンドル１の内部
には、スラスタ４がハンドル１の軸方向に移動可能に位
置され、そのスラスタ４と前記ヘッド２とは、トグルリ
ンク５によって連結されている。さらに上記スラスタ４
は、ハンドル１内に内装されるスプリング６の弾圧作用
でヘッド２方向に押圧されている。７はヘッド２の側面
とハンドル１内側面との間の摩擦力を緩和せしめるため
の球体、８はスラスタ４とハンドル１内側面との間の摩
擦力を緩和せしめるためのローラである。
【００１３】そしてこのような構造のトルクレンチにお
いては、その締付作業前におけるトグルリンクの位置は
図２に示す位置であって、締付作業時において、ねじ等
の締付けが所定の締付けトルクに達すると、トグルリン
ク５が動作し、これによってヘッド２が、ハンドル１の
当接部１１に衝撃的に当接されると共にスラスタ４はス
プリング６の弾圧力に抗して後退する。このスラスタ４
の後退時にローラ８が受け面９にガイドされて転動する
ためスラスタ４は円滑に後退されるものである。
いては、その締付作業前におけるトグルリンクの位置は
図２に示す位置であって、締付作業時において、ねじ等
の締付けが所定の締付けトルクに達すると、トグルリン
ク５が動作し、これによってヘッド２が、ハンドル１の
当接部１１に衝撃的に当接されると共にスラスタ４はス
プリング６の弾圧力に抗して後退する。このスラスタ４
の後退時にローラ８が受け面９にガイドされて転動する
ためスラスタ４は円滑に後退されるものである。
【００１４】このようにトグル式トルクレンチにあって
は、そのトグルリンク５の動作時にローラ８が、受け面
９に摺動及び接触されるため、特にその受け面９の耐摩
耗性及び耐久性を向上せしめるための補強加工が要求さ
れる。
は、そのトグルリンク５の動作時にローラ８が、受け面
９に摺動及び接触されるため、特にその受け面９の耐摩
耗性及び耐久性を向上せしめるための補強加工が要求さ
れる。
【００１５】本実施例は、このトグル式トルクレンチの
ハンドル１として用いられる金属製パイプの加工法とし
て図３、図４を基にして説明する。
ハンドル１として用いられる金属製パイプの加工法とし
て図３、図４を基にして説明する。
【００１６】ハンドル１は、軽金属であるアルミニウム
製であり、しかも、冷間加工によりその一部に偏平凹部
１２ならびに従来例で示したトグル機構部品であるロー
ラ８を当接支持する偏平凹部１３を形成する。
製であり、しかも、冷間加工によりその一部に偏平凹部
１２ならびに従来例で示したトグル機構部品であるロー
ラ８を当接支持する偏平凹部１３を形成する。
【００１７】このように形成されたハンドル１の内部
に、上記偏平凹部１２及び１３の内側面に当接される銅
製の治具１４を挿入し、特に偏平凹部１３の内側面を、
治具１４で受ける。
に、上記偏平凹部１２及び１３の内側面に当接される銅
製の治具１４を挿入し、特に偏平凹部１３の内側面を、
治具１４で受ける。
【００１８】次に強化すべき偏平凹部１３を、そのハン
ドル１の外側から融点（アルミニウムの場合約６００
℃）以上に加熱する。
ドル１の外側から融点（アルミニウムの場合約６００
℃）以上に加熱する。
【００１９】次にこの加熱状態にある偏平凹部１３上
に、例えば銅３５％、ケイ素５％を含むアルミニウム合
金（溶融温度約５００℃）である溶接棒１５を溶かし込
み、その偏平凹部１３が図４で示すようにやや盛り上る
程度まで溶かし入れる。このアルミ合金の溶かし込みに
よって、アルミニウム製ハンドル１の偏平凹部１３は、
溶接棒から溶けたアルミニウム合金と混り合って、その
偏平凹部１３は、合金化１６され、これによって、当該
合金化部１６は、アルミニウム製パイプのビッカース硬
度が、Ｈｖ９０であったものが、合金化することにより
Ｈｖ２５０にまで高めることができ、さらにアルミニウ
ム製パイプの引張り強度が１９ｋｇ／ｍｍ2 であったも
のが合金化することにより２６ｋｇ／ｍｍ2 に向上し
た。
に、例えば銅３５％、ケイ素５％を含むアルミニウム合
金（溶融温度約５００℃）である溶接棒１５を溶かし込
み、その偏平凹部１３が図４で示すようにやや盛り上る
程度まで溶かし入れる。このアルミ合金の溶かし込みに
よって、アルミニウム製ハンドル１の偏平凹部１３は、
溶接棒から溶けたアルミニウム合金と混り合って、その
偏平凹部１３は、合金化１６され、これによって、当該
合金化部１６は、アルミニウム製パイプのビッカース硬
度が、Ｈｖ９０であったものが、合金化することにより
Ｈｖ２５０にまで高めることができ、さらにアルミニウ
ム製パイプの引張り強度が１９ｋｇ／ｍｍ2 であったも
のが合金化することにより２６ｋｇ／ｍｍ2 に向上し
た。
【００２０】また上記偏平凹部１３を合金化１６にする
に際しそのハンドル１の内部に、偏平凹部１３の内側面
に当接される形状で、しかもハンドル１の溶融温度より
も高い金属である例えば溶融温度約１１００℃である銅
製の治具１４を挿入することで、上記偏平凹部１３の内
側面の変形を抑制し、正しい寸法のパイプ内径と形状を
確保することができる。
に際しそのハンドル１の内部に、偏平凹部１３の内側面
に当接される形状で、しかもハンドル１の溶融温度より
も高い金属である例えば溶融温度約１１００℃である銅
製の治具１４を挿入することで、上記偏平凹部１３の内
側面の変形を抑制し、正しい寸法のパイプ内径と形状を
確保することができる。
【００２１】なお上記実施例では、ハンドル１の材質が
アルミニウムである場合について述べたがこのハンドル
１の金属パイプ材質が、例えばチタン、ステンレスであ
るときは、この金属パイプ材質に関係して溶接棒１５の
材質を変える必要がある。
アルミニウムである場合について述べたがこのハンドル
１の金属パイプ材質が、例えばチタン、ステンレスであ
るときは、この金属パイプ材質に関係して溶接棒１５の
材質を変える必要がある。
【００２２】例えばハンドル１の金属材質としてチタン
材（溶融温度約１７００℃）を採用した場合でも、添加
元素として６％アルミニウム、４％バナジウムなどを含
んだチタン合金溶接棒（溶融温度約１６００℃）を使用
することにより偏平凹部１３の内壁はビッカース硬度約
Ｈｖ１６０から約Ｈｖ２８０まで向上し、引張強さも４
５ｋｇ／ｍｍ2から７０ｋｇ／ｍｍ2に向上した。偏平凹
部１３の溶融による当該部分の変形も、偏平凹部１３の
内面にジルコニア製（溶融温度約２７００℃）当て板治
具１４を挿入することにより、正しい規定寸法のパイプ
加工ができた。なお、図４中、網掛け模様で示される合
金化部１６は、偏平凹部１３の外側面から内側面にかけ
て全面に渡って形成されている。したがって、偏平凹部
１３は外側面から内側面にかけてすべてが溶融されるよ
うに加熱されている。
材（溶融温度約１７００℃）を採用した場合でも、添加
元素として６％アルミニウム、４％バナジウムなどを含
んだチタン合金溶接棒（溶融温度約１６００℃）を使用
することにより偏平凹部１３の内壁はビッカース硬度約
Ｈｖ１６０から約Ｈｖ２８０まで向上し、引張強さも４
５ｋｇ／ｍｍ2から７０ｋｇ／ｍｍ2に向上した。偏平凹
部１３の溶融による当該部分の変形も、偏平凹部１３の
内面にジルコニア製（溶融温度約２７００℃）当て板治
具１４を挿入することにより、正しい規定寸法のパイプ
加工ができた。なお、図４中、網掛け模様で示される合
金化部１６は、偏平凹部１３の外側面から内側面にかけ
て全面に渡って形成されている。したがって、偏平凹部
１３は外側面から内側面にかけてすべてが溶融されるよ
うに加熱されている。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明は、金属パイプの部
分を、その外側面から内側面にかけてすべてが溶融する
ようにその金属パイプの溶融点以上に加熱せしめ、該溶
融部に強化成分を有す金属を溶かし入れるパイプの加工
方法であるから、これによれば、金属パイプの強度及び
硬度を効率良く向上せしめることができるという効果が
得られる。
分を、その外側面から内側面にかけてすべてが溶融する
ようにその金属パイプの溶融点以上に加熱せしめ、該溶
融部に強化成分を有す金属を溶かし入れるパイプの加工
方法であるから、これによれば、金属パイプの強度及び
硬度を効率良く向上せしめることができるという効果が
得られる。
【００２４】又上記金属強化成分の溶かし入れるとき、
金属パイプの内側に、その溶融部に当接保形される治具
を挿入することでその金属パイプの内面寸法精度が設定
値に確保できるという効果も得られる。
金属パイプの内側に、その溶融部に当接保形される治具
を挿入することでその金属パイプの内面寸法精度が設定
値に確保できるという効果も得られる。
【図１】従来例のトルクレンチを示す構造説明図
【図２】従来例のトルクレンチにおけるパイプ構造を示
す拡大図
す拡大図
【図３】本発明実施例のパイプ加工工程説明図
【図４】本発明実施例のパイプ加工工程説明図
１…ハンドル １１…ハンドルとヘッド
の当接部 １２…偏平凹部 １３…硬化（強化）すべ
く偏平凹部 １４…治具 １５…溶接棒 １６…合金化部
の当接部 １２…偏平凹部 １３…硬化（強化）すべ
く偏平凹部 １４…治具 １５…溶接棒 １６…合金化部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 9/04
B23K 37/06
Claims (2)
- 【請求項１】 金属パイプの部分を、その外側面から内
側面にかけてすべてが溶融するようにその金属パイプの
溶融点以上に加熱せしめ、該溶融部に強化成分を有す金
属を溶かし入れることを特徴とするパイプの加工法。 - 【請求項２】 請求項１記載のパイプ加工法において、
金属パイプの部分を溶融点以上に加熱する前に、該金属
パイプ内にその金属パイプより高い溶融温度を持つ材料
及び／又は高い熱伝導率を持つ材料で形成された治具を
挿入することにより金属パイプ溶融部の内側寸法を規定
することを特徴とするパイプの加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25699893A JP3426003B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | パイプの加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25699893A JP3426003B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | パイプの加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112274A JPH07112274A (ja) | 1995-05-02 |
| JP3426003B2 true JP3426003B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=17300305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25699893A Expired - Fee Related JP3426003B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | パイプの加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3426003B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-14 JP JP25699893A patent/JP3426003B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07112274A (ja) | 1995-05-02 |
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