JP4764951B1

JP4764951B1 - ホース用口金具の製造方法

Info

Publication number: JP4764951B1
Application number: JP2010164893A
Authority: JP
Inventors: 徹内海; 政洋市岡; 健次林; 勝山下
Original assignee: 名古屋技研工業株式会社
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2030-07-22
Also published as: JP2012024797A

Abstract

【課題】実質的にホース用口金具の成形の全てを塑性加工により行い、生産性を向上する。
【解決手段】球状頭部に塑性加工により孔開け等の加工を施して頭部３４〜３７を所定形状に成形し、突起部１１に塑性加工を施して管状のニップル部１２を形成すると共に、ニップル部の軸孔１３を頭部の孔３６ａまで貫通させ、ニップル部の成形及び軸孔の成形時、頭部がソケット部から離間する方向に首部が伸びる変形は許容し、それ以外の変形は抑制するように中間成形品を型内に保持する。ニップル部１２から続く軸孔１３がソケット部４１に比べて小径とされた首部３２を貫通して成形され、このとき首部３２の材料を押し出しながら孔開けが行われるため、ソケット部４１から頭部まで貫通する孔開けが塑性加工により可能となる。しかも、頭部を成形後にニップル部及び軸孔を成形し、後者の成形時、頭部が変形しないようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ニップル部の外周にソケット部を有するホース用口金具の製造方法に関する。

ホース用口金具の製造方法として、図６のように、ホース接続部となるソケット部１の内側にニップル部成形用の突起部２を一体に設け、その突起部２にパンチ３を圧入して塑性加工によりニップル部４に成形し、更にパンチ３を頭部５側まで押込んで軸孔６を貫通させるものがある（下記特許文献１参照）。このように突起部２にパンチ３を圧入することによりニップル部４が成形される際は、成形とともにニップル部４はその長さがソケット部１と同じになるまで伸びてニップル部４が完成される。

特許第３１２１５４９号公報

上記従来技術では、ニップル部の成形後、頭部の成形が切削加工により行われている。切削加工は塑性加工に比べ加工時間が長くかかり、生産性を低下させる。そのため、頭部の成形においても塑性加工によることが望ましい。しかし、塑性加工により頭部の成形を行うと、先に成形されたニップル部の軸孔が頭部成形に伴う影響で潰されてしまう問題がある。
本発明は、このような問題に鑑み、頭部の成形を先に行い、ニップル部の成形を後にすることにより、ニップル部の軸孔が潰される問題を解消し、実質的にホース用口金具の成形の全てを塑性加工により行い、生産性を向上することを課題とする。

本発明の第１発明は、片側に円柱状の軸部、他側に該軸部より大径の拡径部を備える金属素材を用意し、該拡径部の端面に塑性加工を施し、有底筒状のソケット部とソケット部の底部中央からソケット部内に突出する円柱状の突起部とを形成し、前記軸部の端面を加圧して軸部より大径の頭部を形成すると共に、該頭部と前記ソケット部との間の軸部は頭部及びソケット部より小径の首部とし、このように形成された中間成形品に対し、焼鈍処理を行い、前記頭部に塑性加工により孔開け等の加工を施して頭部を所定形状に成形し、前記頭部の成形後、前記突起部に塑性加工を施して管状のニップル部を形成すると共に、ニップル部の軸孔を前記頭部の孔まで貫通させ、ニップル部の成形及び軸孔の成形時、頭部がソケット部から離間する方向に首部が伸びる変形は許容し、頭部の変形は抑制するように中間成形品を型内に保持することを特徴とするホース用口金具の製造方法である。
第１発明によれば、ニップル部から続く軸孔がソケット部に比べて小径とされた首部を貫通して成形され、このとき首部の材料を押し出しながら孔開けが行われるため、ソケット部から頭部まで貫通する孔開けが塑性加工により可能となる。しかも、頭部を成形後にニップル部及び軸孔を成形し、後者の成形時、頭部が変形しないようにするので、実質的にホース用口金具の全てを塑性加工により成形でき、実質的に切削加工が不要となるので、加工時間を短縮でき生産性を向上できる。

本発明の第２発明は、上記第１発明のホース用口金具の製造方法において、前記首部の外径Ｄ１と、前記軸孔の孔径Ｄ２とに基づき、Ｄ２²／Ｄ１²によって定まる断面減少率が１０〜８０％とされていることを特徴とするホース用口金具の製造方法である。
第２発明によれば、軸孔が開けられる首部の断面減少率が塑性加工による孔開けが可能な範囲に設定されているため、加工用パンチの破損や軸孔の曲がりなどの不具合なく孔開けが可能となる。

本発明の一実施形態におけるホース用口金具を製造するための素材となる中間成形品の製造方法の工程図である。本発明の一実施形態におけるホース用口金具の製造方法の工程図である。図２の製造方法のうちニップル部の成形工程の一例を示す水平断面説明図である。図３におけるニップル部成形時に使用される金型の一方の型を示す側面説明図である。本発明により製造されたホース用口金具の使用例を示す側断面説明図である。従来のホース用口金具の製造方法を示す側断面説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図５には、本発明の製造方法にて製造されるホース用口金具であるブレーキホース用口金具の構造及び使われ方が示されている。ブレーキホース用口金具は、円筒状のホース接続部であるソケット部４２と、ソケット部４２の軸線に対して直交するように配置されたリング状の部品接続部である頭部３７と、頭部３７とソケット部４２とを繋ぐ首部３２とを備えている。首部３２は、ソケット部４２より細い円柱状（外径 7±0.2 ｍｍ程度）に成形されている。ソケット部４２は、その内部にニップル部１２を有する。ソケット部４２とニップル部１２との間には、ホース本体６１が挿入されてカシメられて、ホース本体６１がホース接続部に固定されている。頭部３７の孔３７ａにはボルト７１が挿入され，パッキン７３，７４を介して相手部品８０にネジ込まれ、ホース用口金具が固定される。ホース本体６１内を流れるブレーキオイルは、ニップル部１２および首部３２の内部に成形されたオイル通路となる軸孔１３を通り、ボルト７１の内部に成形されたオイル通路７２を通って相手部品８０のオイル通路８１に導かれる（オイルの流れは逆でもよい）。

本発明の製造方法の説明に先立って、本発明の一実施形態におけるホース用口金具を製造するための素材となる中間成形品の製造方法を、図１の工程図に基づいて説明する。
まず、図１Ａにおいて長尺の金属線材（例えば、材質ＳＷＣＨ）を所定長さに切断して素材Ｗとする。図１Ｂでは、素材Ｗの両端面を矯正して所定長さの素材３０とする。ここでは素材３０の両端面が平滑化される。図１Ｃでは、素材３０の片側が絞りにより伸長されて軸部３１が形成される。図１Ｄでは、予備据込によって軸部３１の他側に拡径部４０ａが成形される。図１Ｅでは、再度の据込によって拡径部４０ａが更に大きく膨出されて拡径部４０ｂが成形されると共に、次工程の冷間塑性加工に備えて拡径部４０ｂの端面に窪み４０ｃが形成される。図１Ｆでは、拡径部４０ｂの端面に対して冷間塑性加工を施して有底筒状のソケット部４１と、ソケット部４１の突出長さの略半分程度の長さで、ソケット部４１の底部中央からソケット部４１内に突出する突起部１１とが同心状に成形される。図１Ｇでは、リヘッターにより液滴状のプレ頭部３３ａが形成される。図１Ｈでは、プレ頭部３３ａが球状に成形されて球状頭部３３が完成され、中間成形品とされる。ここで、次の成形に備えて中間成形品に対し焼鈍処理が行われる。
このように製造された中間成形品は、有底筒状のソケット部４１と、ソケット部４１の底部中央からソケット部内に突出する円柱状の突起部１１と、ソケット部４１よりも細い外径で、ソケット部４１の底部中央から反突起部側に伸びる首部３２と、首部３２を介して設けられた球状頭部３３とを有し、突起部１１、ソケット部４１、首部３２及び球状頭部３３が同一材料で一体成形されてなる。なお、かかる中間成形品の製造方法については、例えば、特開平１１−１９７４７により既に公知である。

図２は、本発明における第１の製造方法を示し、上記中間成形品を素材としてＡ〜Ｅの各工程を経ることにより上述のホース用口金具が製造される。図２Ａでは、球状頭部３３に対してプレス加工が行われて頭部３４の成形及び頭部側開口である縦孔３４ａが開けられる。この縦孔開けも切削ではなくプレス加工によって行われており、複数回の工程に分けて行われる。図２Ｂのおいて、頭部３５となり、プレス加工による孔開けが完了する。図２Ｃでは、頭部３６の上下面の平坦度を出すためのプレス加工が行われる。かかる頭部３４〜３６の成形は既に公知であり、例えば特公平５−１６９３１に開示されている。図２Ｄでは、リヘッターによりニップル部１２の成形と同時にニップル部１２の軸孔１３が開けられる。図３には、この成形の詳細が示されており、ソケット部４１の内側に挿入される筒状のガイドピン５２と、ガイドホルダ５１と、ガイドピン５２内に設けられた超硬円柱体である成形ピン５４とで構成されるニップル成形装置５０が使用されて、図２Ｄに示される軸孔１３が開けられたニップル部１２が成形される。成形ピン５４の外径は、軸孔１３の径に略等しくなるように設定されている。ガイドピン５２は、突起部１１の外径より僅かに大きい内径のガイド孔５３を有している。成形中の成形ピン５４の保持のため図示を省略したが、成形ピン５４とガイド孔５３との間にはスリーブ体が挿入される。このスリーブ体については既に公知（例えば、特開平１１−１９７４７）であるため詳細な説明は省略する。

かかる塑性加工に際しては、ニップル成形装置５０を上記中間成形品を保持した金型９１，９２と同軸にセットして、ガイドホルダ５１及び成形ピン５４を動力クランク（不図示）により前進させる。金型９１，９２は左右方向に分離可能な固定型と可動型とから成る。成形ピン５４を突起部１１に圧入させると、突起部１１の中に成形ピン５４と同径の軸孔１３が成形されると共に、押し退けた材料を成形ピン５４の外周壁とガイドピン５２のガイド孔５３の内壁との間に沿って後方へ押出す。すなわち、ガイドピン５２を容器とする後方押出しにより、ニップル部１２を塑性加工により成形することができる。なお、このときは上述のスリーブ体は押出されて後退するのでニップル部１２の成形に支障は生じない。この圧入は、二段階など数次に亘って行うようにしてもよい。また、成形ピン５４が軸心に沿って真っ直ぐに押し込まれなければ成形ピン５４が破損するおそれが生じるので、突起部１１の先端面には軸孔１３の一部となる窪み（図示省略）が予め成形されているのが好ましい。

成形ピン５４による孔開けはニップル部１２に対応する位置を越えて行われ、最終的に頭部３６に形成された縦孔３６ａに到達する位置まで行われ、軸孔２２は縦孔３６ａに貫通することになる。この孔開けによって押出される材料（余肉）は、一部が上記のようにニップル１２の成形に活用され、残りの材料は、頭部３６がソケット部４１から離間する方向に偏倚するように変形する（首部３２が伸びる）ことに利用される。このとき、首部３２や頭部３６の周囲は金型９１，９２で押えられており、首部３２の太さや頭部３６の形状が変わらないようにされている。そのときのソケット部４１の付け根から頭部３６の先端までの寸法は、図２ＣのＬ１から図２ＤのＬ２に変化する。例えば、Ｌ１＝３０ｍｍ、Ｌ２＝３１．８〜３２ｍｍとなる。即ち、首部３２が１．８〜２ｍｍ伸びることになる。因みに、首部３２の直径Ｄ１＝７ｍｍ、軸孔の孔径Ｄ２＝２．３ｍｍ、ソケット部４１の長さＬ３＝２２ｍｍ，その直径Ｄ３＝１３．４ｍｍである。従って、首部３２に軸孔を開ける際の断面減少率＝２．３²／７²≒１１％となっており、冷間塑性加工により問題なく孔開けを行うことができる。
このように頭部３４〜３６を塑性加工により成形し、その後、ニップル部１２及び軸孔１３、２２の成形を塑性加工により行うに際し、頭部３６がソケット部４１から離間する方向への首部３２の伸びは許容するが、首部３２及び頭部３６自体の変形は抑制するようにしたので、切削加工無しに頭部３６、ニップル部１２及び軸孔２２の孔開けの全ての成形を行うことができる。図２Ｅでは、頭部３７の縦孔３７ａの浚い加工が行われ、縦孔３７ａの壁面にプレス加工時に残っている小さな凹凸が綺麗にされる。また、軸孔２２の成形時にできる縦孔３７ａ側のバリを取る程度に軸孔２２の浚い加工が行われる。併せて、ソケット部４２先端の面取りも行われる。このように図１、２で説明した製造方法の場合、切削加工は殆どないに等しいので、生産性を高めることができる。

図４には、上記図３で示したニップル部の成形時に使用される金型９１，９２のうちの固定型９１及びストッパ９３が示されている。金型９１，９２は左右に分かれて対称形に形成され、ニップル部成形時に左右の金型９１，９２間に最終的にホース用口金具となる中間成形品を挟むようにしている。左右の金型９１，９２が合わされることによって、ニップル部１２及び軸孔１３の成形中に、頭部３６がソケット部４１から離間する方向に偏倚する変形は許容するが、首部３２の太さや頭部３６の形状が変わるのは防止するようにしている。
ストッパ９３は、頭部３６から僅かに離れた位置に先端がくるように設けられ、頭部３６がソケット部４１から離間する方向に変形するとき、その変形量が最終製品であるホース用口金具の長さよりも長くなってしまうことがないように頭部３６の移動を規制している。なお、上記変形量は頭部３６がストッパ９３に当接することはないように予め設定されるので、ストッパ９３はなくても良いが、製造バラツキを考慮して設けられている。

上記実施形態では、ホース用口金具として部品接続部である頭部に縦孔を有する所謂メガネ金具について説明したが、ニップル部の軸孔と同軸に雌ネジ付軸孔を有する頭部を部品接続部とした所謂メス口金具に適用しても良い。
その他、本発明は、その発明思想の範囲内で各種形態で実施可能である。

１１突起部
１２ニップル部
１３、２２軸孔
３２首部
３３〜３７頭部
４１、４２ソケット部

Claims

片側に円柱状の軸部、他側に該軸部より大径の拡径部を備える金属素材を用意し、
該拡径部の端面に塑性加工を施し、有底筒状のソケット部とソケット部の底部中央からソケット部内に突出する円柱状の突起部とを形成し、
前記軸部の端面を加圧して軸部より大径の頭部を形成すると共に、該頭部と前記ソケット部との間の軸部は頭部及びソケット部より小径の首部とし、
このように形成された中間成形品に対し、焼鈍処理を行い、
前記頭部に塑性加工により孔開け等の加工を施して頭部を所定形状に成形し、
前記頭部の成形後、前記突起部に塑性加工を施して管状のニップル部を形成すると共に、ニップル部の軸孔を前記頭部の孔まで貫通させ、
ニップル部の成形及び軸孔の成形時、頭部がソケット部から離間する方向に首部が伸びる変形は許容し、頭部の変形は抑制するように中間成形品を型内に保持する
ことを特徴とするホース用口金具の製造方法。
請求項１のホース用口金具の製造方法において、前記首部の外径Ｄ１と、前記軸孔の孔径Ｄ２とに基づき、Ｄ２²／Ｄ１²によって定まる断面減少率が１０〜８０％とされていることを特徴とするホース用口金具の製造方法。