JP5057865B2 - 配管および管端部加工方法 - Google Patents
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Description
図1は、配管の一例を概略的に示す断面図である。同図に示す配管20は銅、アルミニウム、またはステンレス鋼(鉄鋼)等により形成されて湯や水等の液体の流路となるものであり、当該配管20は、一端20a側に拡径部10を有しており、拡径部10での内径ID1は流路1における他の領域(以下、「非拡径部11」という)での内径ID2よりも大きい。この拡径部10と非拡径部11との間には、非拡径部11に近づくほど内径が小さくなるテーパ部15が介在している。拡径部10およびテーパ部15の各々は、配管20の元となる素管を塑性変形させることにより形成されている。
図3に示すように、クランプ工程では、所定の形状および大きさを有する第1成型部41と該第1成型部41に連通する貫通孔45とを有し、かつ長手方向に沿って2分割されている雌型50により素管55を挟み込み、貫通孔45を貫通した素管55の一端55a側が貫通孔45での第1成型部41側の端から所定長L1に亘って第1成型部41側に突出した状態で、素管55を雌型50に固定する。図示の例では、テーパ部15(図1参照)の外形寸法に対応した内形寸法を有する第2成型部43を介して、貫通孔45が第1成型部41に連通している。
拡管工程では、外径が異なる複数の拡管用心金を外径が小さいものから順番に用い、該拡管用心金を素管55の一端55aから該素管55の流路に圧入して素管55の一端55a側で流路の内径を拡大する。この拡管工程で何種類の拡管用心金を用いるかは、素管55の内径と拡径部10(図1参照)の内径とに応じて、換言すれば拡径部10を形成する際の拡管率に応じて、適宜選定される。例えば素管55が銅管である場合に3種類以上の拡管用心金を用いれば、拡管率を70%以上にすることも比較的容易である。
凹周溝形成工程では、素管において流路の内径が拡大された一端側の外周に凹周溝を形成する。図1に示した配管20は、拡径部10の外周にフランジ部3、ビード部5、およびリング体7を設けることにより2つの凹周溝9a,9bを形成したものであり、リング体7については拡管工程で既に素管55の外周にかしめてあるので、当該凹周溝形成工程ではビード部5とフランジ部3とをこの順番で素管55の一端側に形成する。
実施の形態1で説明した管端部加工方法は、クランプ工程と拡管工程と凹周溝形成工程とをこの順番で行うものであったが、拡管工程で素管の外周にリング体をかしめるサブ工程と凹周溝形成工程とを同時に行うこともできる。この場合には、図4(d)に示した拡管用心金70を用いて素管55の一端55a側で流路の内径を拡げた後、図5(b)に示した通り、スペーサ89を配置した状態でフランジ部形成用雄型90を素管55の一端55a側から当該素管55の流路に挿入し、これによりリング体7aを素管55の外周にかしめると共に素管55の外周にビード部5およびフランジ部3を形成して拡径部10(図1参照)を得る。この方法により素管55の端部を加工すれば、より少ない工数および金型数の下に配管20(図1参照)を得ることができ、結果として、その製造コストを低減することができる。
実施の形態1,2で説明した管端部加工方法の各々は、雌型50(例えば図4(b)参照)の温度を特に管理せず、常温にて使用する方法であったが、雌型50を加熱しながら素管55の一端55a側を加工すれば素管55の加工硬化を抑えることができ、結果として、大きな拡管率(例えば、70%以上)を持つ拡径部10(図1参照)をより安定して形成することが容易になる。例えば素管55が銅管であるときには、雌型50を100〜200℃程度の一定温度に加熱することにより、加工硬化を抑えることができる。雌型50の加熱は、例えばヒータと温度調整器とを用いて行うことができる。当該雌型50の加熱は、拡管工程と凹周溝形成工程との両工程においてのみ行うようにしてもよいが、クランプ工程を含めた全工程を通じて行う方が好ましい。
図6は、配管の他の例を概略的に示す断面図である。同図に示す配管120は、フランジ部3とリング体7との間にビード部5(図1参照)が形成されておらず、結果として拡径部10の外周には1つの凹周溝9のみが形成されている点、および拡径部10の外周に2つの凹周溝ではなく1つの凹周溝9しか形成しなくてよい分だけ当該拡径部10の長さが短くなっている点をそれぞれ除き、実施の形態1で説明した配管20(図1参照)と同様の構成を有している。図6に示した構成要素のうちで図1に示した構成要素と共通するものについては、図1で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。なお、図6中の参照符号「120a」は、配管120の一端を示している。
実施の形態4で説明した管端部加工方法は、クランプ工程と拡管工程と凹周溝形成工程とをこの順番で行うものであったが、実施の形態2で説明した管端部加工方法におけるのと同様に、拡管工程でリング体を素管の外周にかしめるサブ工程と凹周溝形成工程とを同時に行うこともできる。この場合には、拡管工程で用いる複数の拡管用心金のうちで小径部と大径部とを有する最後の拡管用心金を用いて素管の一端側で流路の内径を拡げた後、図7に示したフランジ部形成用雄型140を素管55の一端55aから当該素管55の流路に挿入し、これによりリング体7aを素管55の外周にかしめると共にフランジ部3(図7参照)を形成する。この方法により素管55の端部を加工すれば、より少ない工数および金型数の下に配管120(図6参照)を得ることができ、結果として、その製造コストを低減することができる。
実施の形態4,5で説明した管端部加工方法の各々は、雌型50(図7参照)の温度を特に管理せず、常温にて使用する方法であったが、実施の形態3で説明した管端部加工方法におけるのと同様に、雌型50を加熱しながら素管55の端部を加工すれば、素管55の加工硬化を抑えることができ、結果として、大きな拡管率(例えば、70%以上)を持つ拡径部10(図6参照)をより安定して形成することが容易になる。当該雌型50の加熱は、拡管工程と凹周溝形成工程との両工程においてのみ行うようにしてもよいが、クランプ工程を含めた全工程を通じて行う方が好ましい。
3 フランジ部
5 ビード部
7 リング体
7a 凹周溝
9a,9b,9 凹周溝
10 拡径部
11 非拡径部
15 テーパ部
20,120 配管
20a 配管の一端
23a,23b シール材
25 シール材が装着された配管
40 他の配管
41 第1成型部
43 第2成型部
45 貫通孔
50 雌型
55 素管
55a 素管の一端
60 1番目に用いられる拡管用心金
60a 小径部
60b 大径部
65 2番目に用いられる拡管用心金
65a 小径部
65b 大径部
70 3番目に用いられる拡管用心金
70a 小径部
70b 大径部
75 最後に用いられる拡管用心金
75a 小径部
75b 大径部
83 成型部
85 ビード部形成用雄型
88,138 成型部
89 スペーサ
90,140 フランジ部形成用雄型
120 配管
Claims (8)
- 一端側が雌側の配管に挿入されて該雌側の配管に接続される雄側の配管であって、
前記一端側には流路の内径が拡大された拡径部を有し、
前記流路のうちで内形が拡大されていない非拡径部と前記拡径部との間には、前記非拡径部に近づくほど内径が小さくなるテーパ部が介在し、
前記拡径部は、
該拡径部の外側開口端側に形成されて外側に張り出したフランジ部と、
該フランジ部から間隔をあけて形成されて外側に張り出したビード部と、
該拡径部の外周にかしめられて前記ビード部よりも前記流路での長手方向中央側に位置するリング体と、
を更に有し、前記フランジ部と前記ビード部との間、および前記ビード部と前記リング体との間に、それぞれ、凹周溝が形成されていることを特徴とする配管。 - 一端側が雌側の配管に挿入されて該雌側の配管に接続される雄側の配管であって、
前記一端側には流路の内径が拡大された拡径部を有し、
前記流路のうちで内形が拡大されていない非拡径部と前記拡径部との間には、前記非拡径部に近づくほど内径が小さくなるテーパ部が介在し、
前記拡径部は、
該拡径部の外側開口端側に形成されて外側に張り出したフランジ部と、
該拡径部の外周にかしめられて前記フランジ部よりも前記流路での長手方向中央側に位置するリング体と、
を更に有し、前記フランジ部と前記リング体との間に前記凹周溝が形成されていることを特徴とする配管。 - 前記凹周溝に装着されたシール材を更に有することを特徴とする請求項1または2に記載の配管。
- 素管を塑性加工して該素管の一端側に流路の内径が前記素管での流路の内径よりも大きい拡径部を形成する管端部加工方法であって、
所定の形状および大きさの成型部と該成型部に連通する貫通孔とを有し、かつ長手方向に沿って2分割されている雌型により前記素管を挟み込み、前記貫通孔を貫通した前記素管の一端側が前記貫通孔での前記成型部側の端から所定長に亘って外側に突出した状態で該素管を前記雌型に固定するクランプ工程と、
外径が異なる複数の拡管用心金を外径が小さいものから順番に用い、該拡管用心金を前記素管の一端から該素管の流路に圧入して前記素管の一端側で流路の内径を拡大する拡管工程と、
前記素管の一端側に凹周溝を形成する凹周溝形成工程と、
を含み、
前記拡管工程で用いる複数の拡管用心金のうちで最後に用いる拡管用心金を除いた残りの拡管用心金は、一端側に形成された小径部と、該小径部よりも前記拡管用心金での中央部側に形成された大径部とを有し、
前記小径部と前記大径部とを有する拡管用心金のうちでn番目(nは1以上の整数)に用いる拡管用心金での前記大径部の外径と(n+1)番目に用いる拡管用心金での前記小径部の外径とが同じであることを特徴とする管端部加工方法。 - 前記凹周溝形成工程は、前記雌型に前記拡径部側からフランジ部形成用雄型を圧接して、外側に張り出したフランジ部を前記拡径部の外側開口端側に形成するフランジ部形成工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の管端部加工方法。
- 前記凹周溝形成工程は、前記雌型に前記拡径部側からビード部形成用雄型を圧接して、前記フランジ部よりも前記素管の中央部側において外側に張り出したビード部を形成するビード部形成工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の管端部加工方法。
- 前記雌型は、内周部に凹周溝が形成されたリング体を該リング体の内周面が前記成型部での成型面の一部となる状態で保持するリング体保持部を有し、
前記拡管工程で最後に用いる拡管用心金を前記素管の流路に圧入したときに、または前記凹周溝形成工程で、前記拡径部の外周の一部を前記リング体の凹周溝に陥入させて前記リング体を前記拡径部にかしめる、
ことを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の管端部加工方法。 - 少なくとも前記拡管工程および前記凹周溝形成工程は、前記雌型を加熱した状態下で行うことを特徴とする請求項4〜7のいずれか1つに記載の管端部加工方法。
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2007
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