JP4009261B2 - パイプの端部構造及びパイプの端部加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、パイプの端部構造及びパイプの端部加工方法に関する。

一般に、金属パイプを切断した場合、切断端面にはバリが出るので、このバリを除去するために面取りを行なう（例えば、特許文献１の図３（ｃ）参照）。

しかし、上述のパイプを用いて、図８に示すように、芯金ａと回転ダイスｋによってパイプｐ₁ の端部ｅにシール材収納用の環状凹溝ｇを形成すると、面取りｃした部分にバリｂが生じ、このようなパイプ端部にシール材を嵌着する際、バリによってシール材が傷付くという欠点があった。
特開２００２−３０１６１７

解決しようとする課題は、シール材を嵌着するときに、バリによって、シール材が傷つく点である。

そこで、本発明に係るパイプの端部構造は、基本円管部に連続形成されたラジアル壁部と、第１大径部と、環状凹溝形成壁部と、第２大径部と、アール部と、内鍔部と、が順次連続状に一体形成され、上記第１大径部の外周面、上記第２大径部の外周面、及び、上記内鍔部のアキシャル方向外端面が、鏡面状圧潰面であるとともに、上記アール部の外周面が、粗面状成形面である。また、本発明に係るパイプの端部加工方法は、パイプの端部に軸心方向所定長さの拡径部を形成する拡径工程と、該拡径部の先端をラジアル内方向へ折曲げて内鍔部を形成する折曲工程と、上記拡径部のアキシャル方向中間位置に環状凹溝を形成する環状凹溝形成工程と、を順次有し；上記環状凹溝形成工程は、段付部をもって小径部と大径部を有する芯金を、パイプの端部に挿入して、ラジアル方向から自転かつ公転自在に回転ダイスを押圧して、該回転ダイスと上記芯金の小径部にて、上記環状凹溝を形成する工程であり；該環状凹溝の形成中は、上記内鍔部のアキシャル方向外端面と上記芯金の段付部が圧接し、かつ、上記内鍔部の内周端縁部と上記芯金の小径部との間に逃げ用間隙部が形成されている方法である。

本発明のパイプの端部構造によれば、シール材を嵌着する際に、シール材を傷付けるのを防止することができる。また、本発明のパイプの端部加工方法によれば、バリを生じることなく、シール材収納用の環状凹溝を容易に形成することができる。

図１は、本発明の実施の一形態の使用状態を示す。すなわち、本発明は、金属製雄側パイプＰ_m の端部構造に関するものであって、雌側パイプＰ_f との間をシールするシール材Ｓ（例えば、Ｏリング）を収納する環状凹溝３を有する。雄側パイプＰ_m と雌側パイプＰ_f は、留め金具Ｔにて連結され、相互に離脱するのを防止されている。パイプＰは、例えば、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス、真鍮等から成る。

図２に示すように、パイプＰ（雄側パイプＰ_m ）の端部Ｅには、基本円管部Ｋに連続形成されたラジアル壁部４と、第１大径部１と、環状凹溝形成壁部５と、第２大径部２と、アール部６と、内鍔部７と、が順次連続状に一体形成されている。
第１大径部１の外周面１ａ、第２大径部２の外周面２ａ、及び、内鍔部７のアキシャル方向外端面７ａは、鏡面状圧潰面である。アール部６の外周面６ａは、粗面状成形面である。「粗面」とは、塑性加工前のパイプの表面粗さよりも粗い面のことをいう。

次に、図３〜図７に於て、パイプの端部加工方法について説明する。
すなわち、パイプの端部加工方法は、パイプＰの端部Ｅに軸心方向所定長さＬの拡径部８を形成する拡径工程（図３）と、拡径部８の先端９をラジアル内方向へ折曲げて内鍔部７を形成する折曲工程（図５・図６）と、拡径部８のアキシャル方向中間位置に環状凹溝３を形成する環状凹溝形成工程（図７）と、を順次有する。

具体的には、まず、図３に於て、拡径工程を説明する。すなわち、クランプＣにてパイプＰを掴持しつつ、パイプＰの端部Ｅに、基本円管部Ｋの内径寸法ｄより大きな外径寸法Ｄの大径部Ｘを有する第１ピン（拡径ピン）Ａ₁ を挿入し、かつ、パイプＰの端部Ｅに第１パンチＢ₁ を外嵌させて、パイプＰの端部Ｅを拡径する。
次に、図４に於て、整形工程を説明する。すなわち、クランプＣの段付部Ｃ₁ と第２ピン（整形ピン）Ａ₂ の段付部Ｈにて、基本円管部Ｋと拡径部８との間にラジアル壁部４を形成する。Ｂ₂ は第２パンチを示す。

その後、図５・図６に於て、折曲工程を説明する。
まず、図５に示す初期折曲工程を行なう。すなわち、内周面Ｍにアール状曲面Ｍ₃ を有する第３パンチ（初期折曲パンチ）Ｂ₃ にて、拡径部８の先端９をラジアル内方向へ折曲げる。Ａ₃ は第３ピンを示す。
次に、図６に示す最終折曲工程を行なう。内周面Ｎにアール状曲面Ｎ₄ を有する第４パンチ（最終折曲パンチ）Ｂ₄ にて、パイプＰの端部Ｅにアール部６を形成する。アール状曲面Ｎ₄ の縦断面に於ける曲率半径ｒ₄ は、第３パンチＢ₃ （図５参照）のアール状曲面Ｍ₃ の縦断面に於ける曲率半径ｒ₃ よりも小さい。Ａ₄ は第４ピンを示す。

次に、図７に於て、環状凹溝形成工程を説明する。すなわち、段付部Ｇをもって小径部Ｆ₁ と大径部Ｆ₂ を有する芯金Ｆを、パイプＰの端部Ｅに挿入して、ラジアル方向から自転かつ公転自在に回転ダイスＱを押圧して、回転ダイスＱと芯金Ｆの小径部Ｆ₁ にて、環状凹溝３を形成する。環状凹溝３の形成中は、内鍔部７のアキシャル方向外端面７ａと芯金Ｆの段付部Ｇが圧接し、かつ、内鍔部７の内周端縁部７ｂと芯金Ｆの小径部Ｆ₁ との間に逃げ用間隙部Ｊが形成されている。

なお、本発明は、設計変更自在であって、例えば、工程数を増減させるも良い。一般に、工程数を増加させると、精度が高く、表面粗さの小さな製品が得られる。逆に、工程数を減少させると、製造に要する時間を短縮することができ、設備も少なくて済むという利点がある。

以上のように、本発明のパイプの端部構造は、基本円管部Ｋに連続形成されたラジアル壁部４と、第１大径部１と、環状凹溝形成壁部５と、第２大径部２と、アール部６と、内鍔部７と、が順次連続状に一体形成され、第１大径部１の外周面１ａ、第２大径部２の外周面２ａ、及び、内鍔部７のアキシャル方向外端面７ａが、鏡面状圧潰面であるとともに、アール部６の外周面６ａが、粗面状成形面であるので、シール材Ｓを傷付けることなく、シール材Ｓを嵌着することができる。
また、本発明のパイプの端部加工方法は、パイプＰの端部Ｅに軸心方向所定長さＬの拡径部８を形成する拡径工程と、拡径部８の先端９をラジアル内方向へ折曲げて内鍔部７を形成する折曲工程と、拡径部８のアキシャル方向中間位置に環状凹溝３を形成する環状凹溝形成工程と、を順次有し、環状凹溝形成工程は、段付部Ｇをもって小径部Ｆ₁ と大径部Ｆ₂ を有する芯金Ｆを、パイプＰの端部Ｅに挿入して、ラジアル方向から自転かつ公転自在に回転ダイスＱを押圧して、回転ダイスＱと芯金Ｆの小径部Ｆ₁ にて、環状凹溝３を形成する工程であり、環状凹溝３の形成中は、内鍔部７のアキシャル方向外端面７ａと芯金Ｆの段付部Ｇが圧接し、かつ、内鍔部７の内周端縁部７ｂと芯金Ｆの小径部Ｆ₁ との間に逃げ用間隙部Ｊが形成されているので、バリ（従来の図８のバリｂ参照）を生じることなく、シール材収納用の環状凹溝３を形成することができる。

本発明の実施の一形態を示す断面正面図である。 要部拡大断面正面図である。 製造方法説明用断面正面図である。 製造方法説明用断面正面図である。 製造方法説明用断面正面図である。 製造方法説明用断面正面図である。 製造方法説明用断面正面図である。 従来例を示す要部拡大断面正面図である。

符号の説明

１ 第１大径部
１ａ 外周面
２ 第２大径部
２ａ 外周面
３ 環状凹溝
４ ラジアル壁部
５ 環状凹溝形成壁部
６ アール部
６ａ 外周面
７ 内鍔部
７ａ アキシャル方向外端面
７ｂ 内周端縁部
８ 拡径部
９ 先端
Ｅ 端部
Ｆ 芯金
Ｆ₁ 小径部
Ｆ₂ 大径部
Ｇ 段付部
Ｊ 逃げ用間隙部
Ｋ 基本円管部
Ｐ パイプ
Ｑ 回転ダイス

Claims (2)

1. 基本円管部（Ｋ）に連続形成されたラジアル壁部（４）と、第１大径部（１）と、環状凹溝形成壁部（５）と、第２大径部（２）と、アール部（６）と、内鍔部（７）と、が順次連続状に一体形成され、
   上記第１大径部（１）の外周面（１ａ）、上記第２大径部（２）の外周面（２ａ）、及び、上記内鍔部（７）のアキシャル方向外端面（７ａ）が、鏡面状圧潰面であるとともに、上記アール部（６）の外周面（６ａ）が、粗面状成形面であることを特徴とするパイプの端部構造。
2. パイプ（Ｐ）の端部（Ｅ）に軸心方向所定長さ（Ｌ）の拡径部（８）を形成する拡径工程と、該拡径部（８）の先端（９）をラジアル内方向へ折曲げて内鍔部（７）を形成する折曲工程と、上記拡径部（８）のアキシャル方向中間位置に環状凹溝（３）を形成する環状凹溝形成工程と、を順次有し、
   上記環状凹溝形成工程は、段付部（Ｇ）をもって小径部（Ｆ₁ ）と大径部（Ｆ₂ ）を有する芯金（Ｆ）を、パイプ（Ｐ）の端部（Ｅ）に挿入して、ラジアル方向から自転かつ公転自在に回転ダイス（Ｑ）を押圧して、該回転ダイス（Ｑ）と上記芯金（Ｆ）の小径部（Ｆ₁ ）にて、上記環状凹溝（３）を形成する工程であり、
   該環状凹溝（３）の形成中は、上記内鍔部（７）のアキシャル方向外端面（７ａ）と上記芯金（Ｆ）の段付部（Ｇ）が圧接し、かつ、上記内鍔部（７）の内周端縁部（７ｂ）と上記芯金（Ｆ）の小径部（Ｆ₁ ）との間に逃げ用間隙部（Ｊ）が形成されていることを特徴とするパイプの端部加工方法。

Images