JP5291306B2

JP5291306B2 - Different diameter pipe joint

Info

Publication number: JP5291306B2
Application number: JP2007185508A
Authority: JP
Inventors: 幸孝國本; 正次松尾
Original assignee: 株式会社クニテック
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2027-07-17
Also published as: JP2009022958A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a different diameter pipe joint in which a weld zone is eliminated, and reliability to leakage is improved. <P>SOLUTION: The different diameter pipe joint has a bent region and an expanded pipe region integrally formed from one pipe stock. The bent region has a first straight line part and a second straight line part connected at the bent part, the inner wall face of the first straight line part is formed as a first press-formed face at least in the vicinity the bent part, the inner wall face of the second straight line part is formed as a second press-formed face at least in the vicinity of the bent part, and the first press-formed face and the second press-formed face are directly connected at the inner circumferential side of the inner wall face of the bent part or are close each other. The expanded pipe region has: an almost cylindrical large-diameter part; an almost cylindrical small-diameter part; and a shift part shifted therebetween, and the sheet thickness of the shift part is larger than that of the large-diameter part and also larger than that of the small-diameter part. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、異径管継ぎ手に関する。 The present invention relates to a different diameter pipe joint.

異径管継ぎ手は、種々のものが公知である。 Various different diameter pipe joints are known.

図１３及び１４は、従来の異径管継ぎ手の一例を示す。従来の異径管継ぎ手２１０は、切削品２１０ａ、２１０ｂとパイプ２１０ｃとを、矢印αで示す個所で溶接により結合して作成されていた。 13 and 14 show an example of a conventional different diameter pipe joint. The conventional different diameter pipe joint 210 is formed by joining the cut products 210a and 210b and the pipe 210c by welding at a position indicated by an arrow α.

その他、特許文献１には、２部品を接合して得られたパイプが示されている。
特開平９−１２４７号公報 In addition, Patent Document 1 discloses a pipe obtained by joining two parts.
JP-A-9-1247

２部品を溶接等により接合して得られたパイプは、漏れに対する信頼性が低い。 A pipe obtained by joining two parts by welding or the like has low reliability against leakage.

本発明の目的は、溶接部分を無くして漏れに対する信頼性を向上させた異径管継ぎ手を提供することである。 An object of the present invention is to provide a different-diameter pipe joint in which a welded portion is eliminated and the reliability against leakage is improved.

本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。 Examples of the solving means of the present invention are as follows.

（１）１つのパイプ素材から一体成形された拡管領域と曲り領域を有する異径管継ぎ手であって、
拡管領域が、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有し、移行部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなっており、
曲り領域が、曲り部で連結された第１直線部と第２直線部を有し、第１直線部の内壁面が少なくとも曲り部の近くで第１押圧成型面として形成されていて、第２直線部の内壁面が少なくとも曲り部の近くで第２押圧成型面として形成されていて、第１押圧成形面と第２押圧成型面が、曲り部の内壁面の内周側で直接連結されているか、あるいは、互いに近接していることを特徴とする異径管継ぎ手。 (1) A different diameter pipe joint having a tube expansion region and a bending region integrally formed from one pipe material,
The expansion region has a substantially cylindrical large diameter portion, a substantially cylindrical small diameter portion, and a transition portion that transitions between them, and the thickness of the transition portion is larger than the thickness of the large diameter portion. And it is larger than the plate thickness of the small diameter part,
The bent region has a first straight portion and a second straight portion connected by the bent portion, and an inner wall surface of the first straight portion is formed as a first press molding surface at least near the bent portion, and the second The inner wall surface of the straight portion is formed as a second pressing molding surface at least near the bent portion, and the first pressing molding surface and the second pressing molding surface are directly connected on the inner peripheral side of the inner wall surface of the bending portion. Or joints with different diameters characterized by being close to each other.

（２）大径部の直径が小径部の直径の２倍以上であることを特徴とする先述の異径管継ぎ手。 (2) The above-mentioned different-diameter pipe joint, wherein the diameter of the large-diameter portion is at least twice the diameter of the small-diameter portion.

（３）第１直線部の内周側の板厚と、第２直線部の内周側の板厚が、曲り部に向けて少しずつ厚くなっていることを特徴とする先述の異径管継ぎ手。 (3) The above-mentioned different-diameter pipe, wherein the plate thickness on the inner circumference side of the first straight portion and the plate thickness on the inner circumference side of the second straight portion are gradually increased toward the bent portion. Fitting.

（４）第１直線部の外壁面と第２直線部の外壁面が、曲り部の内周側の近くで、へこまず真っ直ぐになっていることを特徴とする先述の異径管継ぎ手。 (4) The aforementioned different-diameter pipe joint characterized in that the outer wall surface of the first straight portion and the outer wall surface of the second straight portion are straight and indented near the inner peripheral side of the bent portion.

（５）移行部が、テーパ状に延在していることを特徴とする先述の異径管継ぎ手。 (5) The aforementioned different-diameter pipe joint, wherein the transition portion extends in a tapered shape.

（６）移行部が、半径方向に延在していることを特徴とする先述の異径管継ぎ手。 (6) The aforementioned different diameter pipe joint, wherein the transition portion extends in the radial direction.

（７）曲り部の外周側に圧入用座面が設けられていることを特徴とする先述の異径管継ぎ手。 (7) The above-mentioned different-diameter pipe joint, wherein a press-fitting seat surface is provided on the outer peripheral side of the bent portion.

本発明の異径管継ぎ手を製造する好ましい方法と装置は、次のとおりである。 A preferred method and apparatus for producing the different diameter pipe joint of the present invention is as follows.

（ｉ）ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有するパンチが、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有するダイスの中に挿入され、パイプ状のワークが、パンチとダイスによって拡管されて、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有するパイプが成形される方法において、パイプ状のワークが拡管されるときに、移行部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなるように成形されることを特徴とするパイプ拡管方法。 (I) a punch having a substantially cylindrical large-diameter portion, a substantially cylindrical small-diameter portion, and a transition portion transitioning between them, the substantially cylindrical large-diameter portion, and the substantially cylindrical small-diameter portion; The pipe-shaped workpiece is expanded by a punch and a die, and is inserted into a die having a transition portion that moves between them, and a substantially cylindrical large diameter portion, and a substantially cylindrical small diameter portion, In a method of forming a pipe having a transition portion that transitions between them, when the pipe-shaped workpiece is expanded, the plate thickness of the transition portion is larger than the plate thickness of the large diameter portion, and the small diameter A pipe expansion method characterized by being formed so as to be larger than the plate thickness of the portion.

（ｉｉ）パイプの大径部の直径がパイプの小径部の直径の２倍以上になるように成形される前述のパイプ拡管方法。 (Ii) The pipe expanding method described above, wherein the pipe is formed so that the diameter of the large-diameter portion of the pipe is at least twice the diameter of the small-diameter portion of the pipe.

（ｉｉｉ）パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端に到達しない手前の位置にあり、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と終端との間に位置している前述のパイプ拡管方法。 (Iii) When the end of the large-diameter portion of the punch is located at the same level as the start end of the large-diameter portion of the die, the end of the small-diameter portion of the punch is at a position before reaching the start end of the small-diameter portion of the die, When the end of the small diameter portion of the punch is located at the same level as the start end of the small diameter portion of the die, the end of the large diameter portion of the punch is located between the start end and the end of the large diameter portion of the die. Pipe expansion method.

（ｉｖ）ダイスが、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、大径部の終端から小径部の始端へ移行する移行部とを有し、
パイプ状ワークの直径を２倍以上に拡管して拡管パイプを成形するために、ダイスに挿入されるパンチが、ダイスの大径部、小径部および移行部に対応して、それぞれ、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、大径部の終端から小径部の始端へ移行する移行部とを有し、
パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端に到達しない手前の位置にあり、
パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と終端との間に位置し、
ダイスおよびパンチの大径部の直径が、それぞれ、ダイスおよびパンチの小径部の直径の２倍以上であることを特徴とするパイプ拡管装置。 (Iv) The die has a substantially cylindrical large-diameter portion, a substantially cylindrical small-diameter portion, and a transition portion that transitions from the end of the large-diameter portion to the beginning of the small-diameter portion,
In order to expand the diameter of the pipe-shaped workpiece to more than twice and form the expanded pipe, the punches inserted into the die are substantially cylindrical, corresponding to the large diameter part, small diameter part and transition part of the die, respectively. A large-diameter portion, a substantially cylindrical small-diameter portion, and a transition portion that transitions from the end of the large-diameter portion to the beginning of the small-diameter portion,
When the end of the large diameter portion of the punch is located at the same level as the start end of the large diameter portion of the die, the end of the small diameter portion of the punch is at a position before reaching the start end of the small diameter portion of the die,
When the end of the small diameter portion of the punch is located at the same level as the start end of the small diameter portion of the die, the end of the large diameter portion of the punch is located between the start end and the end of the large diameter portion of the die,
A pipe expansion device characterized in that the diameter of the large diameter portion of the die and punch is at least twice the diameter of the small diameter portion of the die and punch, respectively.

本発明によれば、漏れに対する信頼性を向上させた異径管継ぎ手を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the different diameter pipe joint which improved the reliability with respect to a leak can be provided.

このような異径管継ぎ手は、形状や板厚を正確に制御しやすい。 Such a different diameter pipe joint is easy to accurately control the shape and thickness.

特に、第１直線部の内周側の板厚と、第２直線部の内周側の板厚が、曲り部に向けて少しずつ厚くなっていると、特に形状や板厚を正確に制御しやすい
特に、第１直線部の外壁面と第２直線部の外壁面が、曲り部の内周側の近くで、へこまず真っ直ぐになっていると、異径管継ぎ手全長が制限されるケースで、異径管継ぎ手の直線部分を長く確保できる。別言すれば、異径管継ぎ手をコンパクトにすることができる。 In particular, when the thickness of the inner circumference side of the first linear portion and the thickness of the inner circumference side of the second linear portion are gradually increased toward the bent portion, the shape and thickness are particularly accurately controlled. In particular, if the outer wall surface of the first straight portion and the outer wall surface of the second straight portion are not concave and straight near the inner peripheral side of the bent portion, the total length of the different diameter pipe joint is limited. The case can secure a long straight part of the joint of different diameter pipes. In other words, the different diameter pipe joint can be made compact.

特に、大径部の直径が小径部の直径の２倍以上であると、接合により得られた異径管継ぎ手のみが用いられていたケースで、本発明の異径管継ぎ手を有効に用いることができる。 In particular, when the diameter of the large-diameter portion is more than twice the diameter of the small-diameter portion, only the different-diameter pipe joint obtained by joining is used, and the different-diameter pipe joint of the present invention is effectively used. Can do.

特に、曲り部の外周側に圧入用座面が設けられていると、圧入の信頼性が向上し、漏れの保証が可能である。 In particular, when a press-fitting seat surface is provided on the outer peripheral side of the bent portion, the press-fit reliability is improved, and leakage can be guaranteed.

発明を実施するための最良の態様Best Mode for Carrying Out the Invention

本発明によれば、１つのパイプ素材から一体成形された拡管領域と曲り領域を有する異径管継ぎ手の拡管領域が、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有する。移行部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなっている。曲り領域が、曲り部で連結された第１直線部と第２直線部を有する。第１直線部の内壁面が少なくとも曲り部の近くで第１押圧成型面として形成されていて、第２直線部の内壁面が少なくとも曲り部の近くで第２押圧成型面として形成されている。第１押圧成形面と第２押圧成型面が、曲り部の内壁面の内周側で直接連結されているか、あるいは、互いに近接している。 According to the present invention, the expanded region of the different diameter pipe joint having the expanded region and the bent region integrally formed from one pipe material includes a substantially cylindrical large diameter portion, a substantially cylindrical small diameter portion, and And a transition part that transitions between the two. The plate thickness of the transition portion is larger than the plate thickness of the large-diameter portion and larger than the plate thickness of the small-diameter portion. The bend region has a first straight line portion and a second straight line portion connected by the bend portion. The inner wall surface of the first straight portion is formed as a first press molding surface at least near the bent portion, and the inner wall surface of the second straight portion is formed as a second press molding surface at least near the bent portion. The first press-molding surface and the second press-molding surface are directly connected on the inner peripheral side of the inner wall surface of the bent portion or are close to each other.

好ましくは、大径部の直径が小径部の直径の２倍以上である。 Preferably, the diameter of the large diameter portion is twice or more than the diameter of the small diameter portion.

好ましくは、第１直線部の内周側の板厚と、第２直線部の内周側の板厚が、曲り部に向けて少しずつ厚くなっている。 Preferably, the plate thickness on the inner peripheral side of the first straight portion and the plate thickness on the inner peripheral side of the second straight portion are gradually increased toward the bent portion.

好ましくは、第１直線部の外壁面と第２直線部の外壁面が、曲り部の内周側の近くで、へこまず真っ直ぐになっている。 Preferably, the outer wall surface of the first straight portion and the outer wall surface of the second straight portion are straight and not concave near the inner peripheral side of the bent portion.

好ましくは、移行部が、テーパ状に延在しているか、又は半径方向に延在している。なお、移行部には、段状に形成されているものや、湾曲状に形成されているものも含まれる。 Preferably, the transition portion extends in a taper shape or extends in the radial direction. Note that the transition portion includes one formed in a step shape and one formed in a curved shape.

好ましくは、曲り部の外周側に圧入用座面が設けられている。 Preferably, a press-fitting seat surface is provided on the outer peripheral side of the bent portion.

曲り領域について
本発明の異径管継ぎ手における曲り領域は、後述する曲り部を有するパイプの製造方法を利用して製造可能である。すなわち、以下に示す方法により製造されたパイプの曲り部と、曲り部で連結された第１直線部と第２直線部から、本発明の異径管継ぎ手における曲り領域を製造することが可能である。 About the bending region The bending region in the different-diameter pipe joint of the present invention can be manufactured by using a method for manufacturing a pipe having a bending portion described later. That is, it is possible to manufacture a bent region in a different diameter pipe joint of the present invention from a bent portion of a pipe manufactured by the method shown below, and a first straight portion and a second straight portion connected by the bent portion. is there.

曲り部を有するパイプの製造方法を説明する。 A method for manufacturing a pipe having a bent portion will be described.

好ましくは、曲り部を製造する場合、押圧部材としてパンチまたは芯金を使用する。 Preferably, when manufacturing a bending part, a punch or a metal core is used as a pressing member.

好ましくは、第１直線部の内壁面の中に第１パンチを挿入するととともに、第２直線部の内壁面の中に第２パンチ又は芯金を挿入する。この状態で、第１パンチの先端部と第２パンチまたは芯金の先端部とを互いに近接させて、第１直線部の内壁面に第１パンチによって少なくとも曲り部の近くで第１押圧成形面を形成するとともに、第２直線部の内壁面に第２パンチまたは芯金によって少なくとも曲り部の近くで第２押圧成形面を形成する。その際、第１押圧成形面と第２押圧成形面とを曲り部の内壁面の内周側で曲りを非常に小さな径にし、互いに近接させる。 Preferably, the first punch is inserted into the inner wall surface of the first straight portion, and the second punch or the core metal is inserted into the inner wall surface of the second straight portion. In this state, the front end of the first punch and the front end of the second punch or the metal core are brought close to each other, and the first press-molding surface is at least near the bent portion by the first punch on the inner wall surface of the first straight portion. And a second press-molding surface is formed on the inner wall surface of the second straight portion at least near the bent portion by a second punch or a metal core. At that time, the first press-molding surface and the second press-molding surface are made to have a very small diameter on the inner peripheral side of the inner wall surface of the bent portion and are brought close to each other.

好ましくは、第１パンチと第２パンチまたは芯金とを互いに近接させるときは、第２パンチまたは芯金を所定の位置に固定した後、第１パンチを第２パンチまたは芯金に接近させる。 Preferably, when the first punch and the second punch or the metal core are brought close to each other, the second punch or the metal core is fixed at a predetermined position, and then the first punch is brought close to the second punch or the metal core.

好ましくは、第１パンチと第２パンチまたは芯金とを互いに近接させるときは、パンチを芯金に対して互いに直角に近接させるが、直角より大きい角度又は小さい角度で近接させることもできる。 Preferably, when the first punch and the second punch or the metal core are brought close to each other, the punches are made close to each other at a right angle to the metal core, but may be made closer to each other at an angle larger or smaller than the right angle.

曲り部の内壁面の外周側を第１押圧部材で押圧し、それに伴って、曲り部の内壁面の内周側を内向きに引張ると、第１直線部および第２直線部の内壁面の内周側が第１押圧部材および第２押圧部材によって内側から支持されているので、曲り部の内周側の領域が少しずつ小さくなると同時に、第１押圧成形面および第２押圧成形面が少しずつ大きくなる。それゆえ、曲り部やその近くの部分の内周側が潰れたり、へこんだりしない。 When the outer peripheral side of the inner wall surface of the bent portion is pressed by the first pressing member, and the inner peripheral side of the inner wall surface of the bent portion is pulled inward accordingly, the inner wall surfaces of the first linear portion and the second linear portion are Since the inner peripheral side is supported from the inside by the first pressing member and the second pressing member, the area on the inner peripheral side of the bent portion is gradually reduced, and at the same time, the first pressing molding surface and the second pressing molding surface are little by little. growing. Therefore, the inner peripheral side of the bent part and the vicinity thereof is not crushed or dented.

前述の形態では、第１パンチと第２パンチまたは芯金とを互いに近接させたが、両者を接触させてもよい。 In the above-described embodiment, the first punch and the second punch or the metal core are brought close to each other, but they may be brought into contact with each other.

本発明の異径管継ぎ手は、第１直線部と第２直線部が曲り部で連結されている。第１直線部の内壁面が少なくとも曲り部の近くで第１押圧成形面として形成されていて、第２直線部の内壁面が少なくとも曲り部の近くで第２押圧成形面として形成されている。第１押圧成形面と第２押圧成形面が、曲り部の内壁面の内周側で直接連結されているか、あるいは、互いに近接している。曲り部の内壁面の内周側は極小の径または必要に応じて実質的にゼロにするのが好ましい。 In the different diameter pipe joint of the present invention, the first straight portion and the second straight portion are connected by a bent portion. The inner wall surface of the first straight portion is formed as a first press-molded surface at least near the bent portion, and the inner wall surface of the second straight portion is formed as a second press-formed surface at least near the bent portion. The 1st press molding surface and the 2nd press molding surface are directly connected by the inner peripheral side of the inner wall surface of a bending part, or it adjoins mutually. It is preferable that the inner peripheral side of the inner wall surface of the bent portion has a minimum diameter or, if necessary, substantially zero.

好ましくは、第１直線部の内周側の板厚と、第２直線部の内周側の板厚が、曲り部に向けて少しずつ厚くなっている。パイプの肉厚を増やす場合、加工開始前に同一厚みを有しているパイプを曲げて、パイプの内周側と外周側の長さの差を利用して製造途中で順次パイプの曲がり部の内周側とその近くの厚みを増加させていくのが好ましい。 Preferably, the plate thickness on the inner peripheral side of the first straight portion and the plate thickness on the inner peripheral side of the second straight portion are gradually increased toward the bent portion. When increasing the wall thickness of a pipe, bend the pipes with the same thickness before the start of processing, and use the difference in length between the inner and outer circumferences of the pipe, and in the middle of the manufacturing process, It is preferable to increase the thickness on the inner peripheral side and the vicinity thereof.

更に好ましくは、第１直線部の外壁面と第２直線部の外壁面が、曲り部の内周側の近くを含めて全ての領域で、へこまず真っ直ぐになっている。 More preferably, the outer wall surface of the first straight portion and the outer wall surface of the second straight portion are straight and indented in all regions including the vicinity of the inner peripheral side of the bent portion.

通例、第１押圧成形面と第２押圧成形面は、押圧部材の押圧作用により成形した直後の状態のままにしておくが、必要に応じて、押圧成型した後に、種々の処理を施してもよい。本発明でいう押圧成形面は、そのような処理をした状態のものを含む。 Usually, the first press-molding surface and the second press-molding surface are left in the state immediately after being molded by the pressing action of the pressing member. However, if necessary, various processes may be performed after the press molding. Good. The press molding surface as used in the field of this invention contains the state which carried out such a process.

拡管領域について
本発明の異径管継ぎ手における拡管領域は、後述するパイプ拡管方法を利用して製造可能である。すなわち、以下に示す方法により製造された拡管パイプから、本発明の異径管継ぎ手における拡管領域を製造することが可能である。 About a pipe expansion area The pipe expansion area in the different diameter pipe joint of this invention can be manufactured using the pipe expansion method mentioned later. That is, it is possible to manufacture the expanded region in the different diameter pipe joint of the present invention from the expanded pipe manufactured by the method described below.

パイプ拡管方法を説明する。 A pipe expansion method will be described.

好ましくは、拡管パイプを製造する場合、１種類のパンチとダイスを対にして使用し、１つの拡管工程でかつ約２倍以上の拡管率で、パイプ状のワーク（パイプ素材）を拡管して、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行するテーパ部とを有する拡管領域を製造する。 Preferably, when manufacturing a pipe expansion pipe, one type of punch and die are used as a pair, and a pipe-like workpiece (pipe material) is expanded in one pipe expansion process and at a pipe expansion ratio of about twice or more. A tube expansion region having a substantially cylindrical large-diameter portion, a substantially cylindrical small-diameter portion, and a tapered portion that transitions between them is manufactured.

典型的には、パイプ状のワーク（パイプ素材）は、材質がＳＴＫＭ１１Ａで、内径が１５．９ｍｍ、外径が１９．１ｍｍ、板厚が全長にわたって均一（同一）で、１．６ｍｍである。 Typically, the pipe-shaped work (pipe material) is made of STKM11A, the inner diameter is 15.9 mm, the outer diameter is 19.1 mm, the plate thickness is uniform (identical) over the entire length, and is 1.6 mm.

このような材質のワーク（パイプ素材）は、アルミなどのものに比較して、パンチとダイスの構造をうまく設計しないと、割れや座屈が生じやすい。例えば、パンチのテーパ部のテーパ角度が大きすぎる場合、ワークに対するパンチの押圧力（圧縮力）が過大となって、ワークは座屈しがちである。他方、パンチのテーパ部のテーパ角度が小さすぎる場合、拡管率が小さいときは問題が生じないが、拡管率が大きくなると（例えば７０％を超えると）、ワークに割れが発生する。このように、割れと座屈の相反する現象に阻まれて拡管率を適当な値にすること（特に拡管率を増加させること）は容易ではない。 Such a workpiece (pipe material) is more likely to be cracked or buckled unless the punch and die structure is well designed than aluminum. For example, when the taper angle of the taper portion of the punch is too large, the pressing force (compression force) of the punch against the workpiece becomes excessive, and the workpiece tends to buckle. On the other hand, when the taper angle of the taper portion of the punch is too small, no problem occurs when the tube expansion rate is small. However, when the tube expansion rate is large (for example, exceeding 70%), the work is cracked. As described above, it is not easy to set the tube expansion rate to an appropriate value (particularly to increase the tube expansion rate) by being prevented by the conflicting phenomenon of cracking and buckling.

拡管の際に、パイプのテーパ部の板厚がパイプの他の部分（つまり大径部と小径部）の板厚よりも大きくなるようにすれば、拡管率を増加させても、パイプに割れが発生せず、かつ、座屈の現象も生じない。例えば、前述の材質のワークであっても、割れと座屈の発生を抑えつつ、パイプを約２倍以上に拡管することが可能となる。 When expanding the pipe, if the thickness of the taper of the pipe is larger than the thickness of the other parts of the pipe (that is, the large diameter part and the small diameter part), the pipe will crack even if the pipe expansion rate is increased. Does not occur, and the phenomenon of buckling does not occur. For example, even with the above-described workpiece, the pipe can be expanded about twice or more while suppressing the occurrence of cracking and buckling.

好ましくは、ダイスの加工用孔は、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間の移行領域に延在しているテーパ部からなる。このようなダイスの加工用孔の形状（つまり、大径部、小径部およびテーパ部）に対応して、パンチは、それぞれ、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間の移行領域に延在しているテーパ部を有する。 Preferably, the die processing hole comprises a substantially cylindrical large-diameter portion, a substantially cylindrical small-diameter portion, and a tapered portion extending in a transition region therebetween. Corresponding to the shape of the hole for processing such a die (that is, the large diameter portion, the small diameter portion and the taper portion), the punch has a substantially cylindrical large diameter portion and a substantially cylindrical small diameter portion, respectively. It has a taper that extends into the transition region between them.

パンチは、周知のように、ダイスの加工用孔の中に挿入して、パイプ状ワークつまりパイプ素材を拡管するものである。このパイプ素材の外径は、ダイスの加工用孔の小径部の直径と同じである。 As is well known, the punch is inserted into a hole for machining a die to expand a pipe-shaped workpiece, that is, a pipe material. The outer diameter of the pipe material is the same as the diameter of the small diameter portion of the die processing hole.

好ましくは、ダイスおよびパンチの大径部は、それらの小径部に対して約２倍又はそれ以上に設定される。例えば、小径部の直径が１５ｍｍ前後である場合、大径部の直径は３０ｍｍ前後又はそれ以上に設定する。 Preferably, the large diameter portion of the die and punch is set to be approximately twice or more than the small diameter portion. For example, when the diameter of the small diameter portion is around 15 mm, the diameter of the large diameter portion is set to around 30 mm or more.

好ましくは、ダイスの下端面にプレートを設けて、ダイスの加工孔の下端を閉じた状態で、上からパイプ素材をダイスの加工孔に挿入して、パイプ素材の下端がプレートに接したところで、パイプ素材を止めて、そこでパイプ素材をダイスの加工孔の中に入った状態で立上げる。しかるのち、パンチとダイスの加工孔とパイプ素材（ワーク）とを同軸に保ちつつ、パンチをワークの中にその上端開口部から挿入する。 Preferably, a plate is provided on the lower end surface of the die, the lower end of the processing hole of the die is closed, the pipe material is inserted into the processing hole of the die from above, and the lower end of the pipe material is in contact with the plate, The pipe material is stopped, and the pipe material is set up in a state where it enters the die hole. After that, the punch is inserted into the work from its upper end opening while keeping the punch and die processing hole and the pipe material (work) coaxial.

パンチが押し下げられると、パンチのテーパ部により、ワーク（パイプ素材）は、徐々に径（放射）方向に押し拡げられ、拡管加工が進んでいく。更にパンチが押し下げられ、やがて、ワークを介してパンチのテーパ部がダイスのテーパ部に突き当たる。このとき、パイプ素材の拡管加工は終了する。拡管されたパイプは、パンチとダイスの間、特に、それらの大径部およびテーパ部のところで、密に押圧された状態になる。 When the punch is pushed down, the workpiece (pipe material) is gradually expanded in the radial (radial) direction by the taper portion of the punch, and the pipe expansion process proceeds. Further, the punch is pushed down, and the taper portion of the punch hits the taper portion of the die through the work. At this time, the pipe material pipe expansion process is completed. The expanded pipe is pressed tightly between the punch and the die, particularly at the large diameter portion and the taper portion thereof.

前述のように１つのパイプ素材（ワーク）から拡管されたパイプは、テーパ部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなる。 As described above, in the pipe expanded from one pipe material (work), the plate thickness of the taper portion is larger than the plate thickness of the large diameter portion and larger than the plate thickness of the small diameter portion.

好ましくは、ダイスが、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、大径部の終端から小径部の始端へ移行するテーパ部とを有する。 Preferably, the die has a substantially cylindrical large-diameter portion, a substantially cylindrical small-diameter portion, and a tapered portion that transitions from the end of the large-diameter portion to the start end of the small-diameter portion.

パンチは、パイプの直径を２倍以上に拡管するためにダイスに挿入されるものであり、ダイスの大径部、小径部およびテーパ部に対応して、それぞれ、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、大径部の終端から小径部の始端へ移行するテーパ部とを有する。 The punch is inserted into a die in order to expand the diameter of the pipe more than twice, corresponding to the large diameter portion, small diameter portion and taper portion of the die, And a substantially cylindrical small-diameter portion and a tapered portion that transitions from the terminal end of the large-diameter portion to the start end of the small-diameter portion.

好ましくは、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端に到達しない手前の位置にあるように設定する。そして、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と終端との間に位置するように設定する。 Preferably, when the end of the large-diameter portion of the punch is located at the same level as the start end of the large-diameter portion of the die, the end of the small-diameter portion of the punch is at a position before reaching the start end of the small-diameter portion of the die. Set to. When the end of the small diameter portion of the punch is located at the same level as the start end of the small diameter portion of the die, the end of the large diameter portion of the punch is positioned between the start end and the end of the large diameter portion of the die. Set.

ダイスの大径部および小径部の直径が、それぞれパンチの大径部および小径部の直径の２倍以上であることが好ましい。 It is preferable that the diameters of the large diameter part and the small diameter part of the die are at least twice the diameters of the large diameter part and the small diameter part of the punch, respectively.

なお、本願の出願書類において、「ほぼ円筒状」とは、厳密な意味でいう「円筒状」に限らず、例えば、少しテーパ状またはそれに近い形状になっているものを含む。拡管された後、拡管パイプは、厳密な円筒状よりも、むしろ少しテーパの付いた「ほぼ円筒状」の方が、ダイスの加工孔から抜き出しやすい。 In the application documents of the present application, the term “substantially cylindrical” is not limited to “cylindrical” in a strict sense, but includes, for example, a slightly tapered shape or a shape close to that. After being expanded, the expanded pipe is more likely to be pulled out of the die hole if it is "substantially cylindrical" with a slight taper rather than an exact cylindrical shape.

さらに、半径方向に延在している移行部を成形することもできる。その場合は、上述のパイプ拡管方法を利用してテーパ状の移行部を有するパイプを製造した後、更なる拡管加工を行う。 Furthermore, it is also possible to mold the transition part extending in the radial direction. In that case, after manufacturing the pipe which has a taper-shaped transition part using the above-mentioned pipe expansion method, the further pipe expansion process is performed.

この場合、まず、大径部と小径部の間の移行部が半径方向に延在したダイスに、テーパ状の移行部を有するパイプを配置する。更に、半径方向に延在した下面を有するパンチをこのパイプ内に配置する。パイプの小径部の内壁面は、パンチに対応する小径部を設けて拘束しても良いし、別途対応する芯金を設けて拘束しても良い。 In this case, first, a pipe having a tapered transition portion is disposed on a die in which a transition portion between the large diameter portion and the small diameter portion extends in the radial direction. Further, a punch having a radially extending lower surface is placed in the pipe. The inner wall surface of the small-diameter portion of the pipe may be restrained by providing a small-diameter portion corresponding to the punch, or may be restrained by providing a corresponding cored bar.

次に、パンチをダイスに向けて移動させてパイプを押圧する。パイプのテーパ状の移行部は、パンチの半径方向に延在した下面とダイスの半径方向に延在した上面に挟まれて、半径方向に延在する。こうして形成されたパイプの半径方向に延在する移行部は、パイプのテーパ状の移行部をパンチの進行方向に圧縮したものである。そのため、パイプの半径方向に延在する移行部の板厚は、パイプのテーパ状の移行部の板厚よりも大きくなるように変化し、従ってパイプの大径部と小径部の板厚よりも更に大きくなる。 Next, the punch is moved toward the die to press the pipe. The tapered transition portion of the pipe extends in the radial direction between the lower surface extending in the radial direction of the punch and the upper surface extending in the radial direction of the die. The thus formed transition portion extending in the radial direction of the pipe is obtained by compressing the tapered transition portion of the pipe in the advancing direction of the punch. Therefore, the thickness of the transition portion extending in the radial direction of the pipe changes so as to be larger than the thickness of the tapered transition portion of the pipe, and therefore the thickness of the large diameter portion and the small diameter portion of the pipe. It gets bigger.

曲り領域と拡管領域について
本発明の異径管継ぎ手においては、最初に曲り領域を成形し、しかる後拡管領域を成形することができる。例えば、まず、上述の曲り部を有するパイプの製造方法により、曲り部を有するパイプを成形する。次に、成形されたパイプを固定して、上述のパイプ拡管方法により、拡管領域を成形する。なお、最初に拡管領域を成形し、しかる後曲り領域を成形してもよい。 Regarding the bent region and the expanded region, in the joint having a different diameter of the present invention, the bent region can be formed first, and then the expanded region can be formed. For example, first, a pipe having a bent portion is formed by the above-described method for manufacturing a pipe having a bent portion. Next, the molded pipe is fixed, and the expanded region is formed by the above-described pipe expansion method. Note that the tube expansion region may be formed first, and then the bending region may be formed.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の１つの実施例による異径管継ぎ手を示す部分断面図である。図２は、図１の異径管継ぎ手の上面図である。 FIG. 1 is a partial sectional view showing a different diameter pipe joint according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a top view of the different diameter pipe joint of FIG.

異径管継ぎ手１１０は、１つのパイプ素材から一体成形された曲り領域Ｒと拡管領域Ｓを有する。 The different diameter pipe joint 110 has a bending region R and a tube expansion region S that are integrally formed from one pipe material.

曲り領域Ｒは、曲り部１１０ａで連結された第１直線部１１０ｂと第２直線部１１０ｃを有する。第１直線部１１０ｂの内周側１１０ｈの板厚と、第２直線部１１０ｃの内周側１１０ｈの板厚は、曲り部１１０ａに向けて少しずつ厚くなっている。また、第１直線部１１０ｂの外壁面１１０ｇと第２直線部１１０ｃの外壁面１１０ｇは、曲り部１１０ａの内周側１１０ｈの近くで、へこまず真っ直ぐになっている。 The bend region R includes a first straight portion 110b and a second straight portion 110c that are connected by the bend portion 110a. The plate thickness on the inner peripheral side 110h of the first straight portion 110b and the plate thickness on the inner peripheral side 110h of the second straight portion 110c are gradually increased toward the bent portion 110a. Further, the outer wall surface 110g of the first straight portion 110b and the outer wall surface 110g of the second straight portion 110c are straight and have no dents near the inner peripheral side 110h of the bent portion 110a.

第１直線部１１０ｂの内壁面１１０ｆは、少なくとも曲り部１１０ａの近くで第１押圧成型面１１０ｔとして形成されている。 The inner wall surface 110f of the first straight part 110b is formed as a first press molding surface 110t at least near the bent part 110a.

第２直線部１１０ｃの内壁面１１０ｆは、少なくとも曲り部１１０ａの近くで第２押圧成型面１１０ｍとして形成されている。 The inner wall surface 110f of the second straight portion 110c is formed as a second press molding surface 110m at least near the bent portion 110a.

第１押圧成形面１１０ｔと第２押圧成型面１１０ｍは、曲り部１１０ａの内壁面１１０ｆの内周側１１０ｈで直接連結されているか、あるいは、互いに近接している。 The first press molding surface 110t and the second press molding surface 110m are directly connected to each other on the inner peripheral side 110h of the inner wall surface 110f of the bent portion 110a, or are close to each other.

拡管領域Ｓは、ほぼ円筒状の大径部１０３ａと、ほぼ円筒状の小径部１０３ｂと、それらの間で移行する移行部１０３ｃとを有する。大径部１０３ａの直径は、小径部１０３ｂの直径の２倍以上となっている。 The tube expansion region S includes a substantially cylindrical large-diameter portion 103a, a substantially cylindrical small-diameter portion 103b, and a transition portion 103c that moves between them. The diameter of the large diameter portion 103a is at least twice the diameter of the small diameter portion 103b.

移行部１０３ｃの板厚が、大径部１０３ａの板厚よりも大きく、かつ、小径部１０３ｂの板厚よりも大きくなっている。 The plate thickness of the transition portion 103c is larger than the plate thickness of the large diameter portion 103a and larger than the plate thickness of the small diameter portion 103b.

図１及び２に示された例においては、移行部１０３ｃの一部が、半径方向に延在している。 In the example shown in FIGS. 1 and 2, a part of the transition portion 103c extends in the radial direction.

曲り領域について
図３〜６を参照して曲り領域を有するパイプの製造工程を説明する。図３〜６においては、説明のため、曲り領域は図１及び２に対して上下逆に図示されている。拡管領域と、パンチおよび芯金に対応して配置される加工用の型は、説明のため図示省略されている。図１及び２に示された異径管継ぎ手の各部分に相当する部分には、１００だけ減じられた数字が参照符号として付されている。 For bend region with reference to Figures 3-6 illustrating the pipe manufacturing process having a bend region. In FIGS. 3 to 6, the bent region is shown upside down with respect to FIGS. 1 and 2 for the sake of explanation. The expanded mold area and the working molds arranged corresponding to the punch and the cored bar are not shown for explanation. The parts corresponding to the parts of the different diameter pipe joint shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by reference numerals with numerals reduced by 100.

図３は、曲り領域の製造工程の一部の例を示す説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a part of the manufacturing process of the bent region.

パンチ１２は押圧部材として機能する。芯金１４は、別の押圧部材として機能する。 The punch 12 functions as a pressing member. The core metal 14 functions as another pressing member.

パイプ１０は、曲り部１０ａで連結された第１直線部１０ｂと第２直線部１０ｃを有する。 The pipe 10 has a first straight part 10b and a second straight part 10c connected by a bent part 10a.

パイプを製造する際は、予め曲げ加工を施して大きな曲りの形に成形した曲り部１０ａを有する予備的なパイプ１０を作って、数多く準備しておくのが好ましい。 When manufacturing a pipe, it is preferable to prepare a large number of preliminary pipes 10 having a bent portion 10a which is previously bent and formed into a large bent shape.

そのように準備加工された予備的なパイプ１０は、その一方の開放端に第１端面１０ｄを有するとともに、その他方の開放端に第２端面１０ｅを有する。準備加工状態の予備的なパイプ１０は、全体がほぼ「く」の字形状になっていて、第１端面１０ｄから第２端面１０ｅまで内側の壁面全体が、内壁面１０ｆとなっており、パイプ１０の第１端面１０ｄから第２端面１０ｅまでの外側の壁面全体が、外壁面１０ｇとなっている。 The preliminary pipe 10 thus prepared has a first end face 10d at one open end and a second end face 10e at the other open end. The preliminary pipe 10 in the pre-processed state has a generally “<” shape, and the entire inner wall surface from the first end surface 10 d to the second end surface 10 e is the inner wall surface 10 f. The entire outer wall surface from the first end surface 10d to the second end surface 10e is an outer wall surface 10g.

図４は、図３に示す予備的なパイプ１０の曲り部１０ａの付近を拡大して示す。 FIG. 4 shows an enlarged view of the vicinity of the bent portion 10a of the preliminary pipe 10 shown in FIG.

図４において、曲り部１０ａの内周側部分が内周側１０ｈとして示されている。曲り部１０ａの外周側部分が外周側１０ｉとして示されている。 In FIG. 4, the inner peripheral side portion of the bent portion 10a is shown as the inner peripheral side 10h. The outer peripheral side portion of the bent portion 10a is shown as the outer peripheral side 10i.

曲り部を製造する場合おいては、まず、予備加工された予備的なパイプの第１直線部１０ｂの内壁面の中にパンチ１２を挿入するととともに、そのパイプの第２直線部１０ｃの内壁面の中に芯金１４を挿入する。 In the case of manufacturing the bent portion, first, the punch 12 is inserted into the inner wall surface of the first straight portion 10b of the preliminarily processed preliminary pipe, and the inner wall surface of the second straight portion 10c of the pipe. A cored bar 14 is inserted into the inside.

この点を更に詳細に説明すると、パイプ１０は、当初、曲り部１０ａが破線１０jで示す径よりも大きな径で曲げ加工を施した予備加工状態にあり、そのパイプ１０の一方の開放端（第２端面１０ｅ）から芯金１４を挿入し、もう一方の開放端（第１端面１０ｄ）からパンチ１２を挿入して、固定状態の芯金１４に対してパンチ１２を接近させるように進行させる。この加工途中の段階での曲り部１０ａの内周側１０ｈのライン（形状）が符号１０ｊの破線で示されており、同じく加工途中の曲り部１０ａの外周側１０ｉのライン（形状）が符号１０ｋの実線で示されている。 This point will be described in more detail. The pipe 10 is initially in a pre-processed state in which the bent portion 10a is bent with a diameter larger than the diameter indicated by the broken line 10j, and one open end (the first end of the pipe 10) The metal core 14 is inserted from the second end face 10e), the punch 12 is inserted from the other open end (first end face 10d), and the punch 12 is advanced to approach the fixed metal core 14. A line (shape) on the inner peripheral side 10h of the bent portion 10a in the middle of processing is indicated by a broken line 10j, and a line (shape) on the outer peripheral side 10i of the bent portion 10a in the middle of processing is indicated by reference numeral 10k. It is shown by the solid line.

次に、更にパンチ１２を芯金１４に対して近接させて、まず、芯金１４によって第２直線部１０ｃの内壁面に曲り部１０ａの近くまで第２押圧成形面１０ｍを延長させて形成する。それに続いて、パンチ１２によって第１直線部１０ｂの内壁面１０ｆに曲り部１０ａの近くまで第１押圧成形面１０ｔを延長させて図３に示すように形成する。 Next, the punch 12 is further brought close to the core metal 14, and first, the second pressing molding surface 10m is formed on the inner wall surface of the second straight portion 10c by the core metal 14 to the vicinity of the bent portion 10a. . Subsequently, the first press-molding surface 10t is extended to the vicinity of the bent portion 10a on the inner wall surface 10f of the first straight portion 10b by the punch 12 to form as shown in FIG.

この点を詳細に説明すると、芯金１４が固定されているとき、パンチ１２が、第１直線部１０ｂの中心軸線Ｙに沿って矢印Ｗの方向（図１）に所定距離だけ進行する。この段階での曲り部１０ａの内周側１０ｈのライン（形状）が符号１０ｎの実線（図４）で示されており、曲り部１０ａの外周側１０ｉのライン（形状）が符号１０ｐの実線で示されている。図３〜４の符号１０ｑの破線は曲り部１０の外壁面成形終了ラインを示す。 This point will be described in detail. When the metal core 14 is fixed, the punch 12 advances along the central axis Y of the first straight portion 10b by a predetermined distance in the direction of the arrow W (FIG. 1). The line (shape) on the inner peripheral side 10h of the bent portion 10a at this stage is indicated by a solid line (FIG. 4) with a reference numeral 10n, and the line (shape) on the outer peripheral side 10i of the bent portion 10a is a solid line with a reference numeral 10p. It is shown. A broken line 10q in FIGS. 3 to 4 indicates an outer wall surface forming end line of the bent portion 10.

図５〜６は、成型加工が完了した状態を示す。 5 to 6 show a state where the molding process is completed.

まず図５を参照して詳細に説明すると、曲り部１０ａの外壁面の外周側１０ｉが、パンチ１２によって成形終了ライン１０ｑまで押圧されている。 First, with reference to FIG. 5, the outer peripheral side 10 i of the outer wall surface of the bent portion 10 a is pressed by the punch 12 to the molding end line 10 q.

第１直線部１０ｂの内壁面には、パンチ１２によって曲り部１０ａの内周側の近くまで第１押圧成形面１０ｌが延長して成形される。このとき、第１直線部１０ｂの内壁面の全体が、パンチ１２に押し当てられる。特に、第１直線部１０ｂの内壁面の、曲り部１０ａの内周側との境界部分は、パンチ１２に対応する側面１２ａに押し当てられ真っ直ぐ延ばされて直線状に押圧成形面が延長される。このとき、曲り部１０ａの内周側は圧縮されて少しずつ板厚が増える。曲げの内側と外側の長さの差が大きくなる形で、曲り部１０ａの内周側の領域が小さくなると同時に、第１押圧成形面１０ｔが真っ直ぐ延長する形で形成されるのである。 On the inner wall surface of the first straight portion 10b, the first press molding surface 101 is extended by the punch 12 to the vicinity of the inner peripheral side of the bent portion 10a. At this time, the entire inner wall surface of the first straight portion 10 b is pressed against the punch 12. In particular, the boundary portion between the inner wall surface of the first straight portion 10b and the inner peripheral side of the bent portion 10a is pressed against the side surface 12a corresponding to the punch 12 and straightened, and the pressing surface is linearly extended. The At this time, the inner peripheral side of the bent portion 10a is compressed, and the plate thickness gradually increases. The difference in length between the inner side and the outer side of the bending is increased, the area on the inner peripheral side of the bent portion 10a is decreased, and at the same time, the first pressing molding surface 10t is formed to extend straight.

また、第２直線部１０ｃの内壁面は、芯金１４に押し当てられる。特に、第２直線部１０ｃの内壁面の内周側は、芯金１４の上面１４ａに押し当てられ真っ直ぐ延ばされて直線状に押圧成形面が延長されるのである。このとき、曲り部１０ａの内周側は圧縮されて、少しずつ板厚が増える。曲げの内側と外側の長さに差が大きくなる形で、曲り部１０ａの内周側が小さくなると同時に、第２押圧成形面１０ｍが延長する形で形成されるのである。 Further, the inner wall surface of the second straight portion 10 c is pressed against the core metal 14. In particular, the inner peripheral side of the inner wall surface of the second linear portion 10c is pressed against the upper surface 14a of the core metal 14 and is straightened to extend the pressing surface in a straight line. At this time, the inner peripheral side of the bent portion 10a is compressed, and the plate thickness gradually increases. In the form in which the difference between the inner and outer lengths of the bending is increased, the inner circumferential side of the bent portion 10a is reduced, and at the same time, the second pressing molding surface 10m is formed to be extended.

押圧成形の完了時点で、第１直線部１０ｂの第１押圧成形面１０ｔと第２直線部１０ｃの第２押圧成形面１０は、曲り部１０ａの内周側では、非常に近接しており、非押圧成形面はほとんど存在しない。 At the time of completion of the press molding, the first press molding surface 10t of the first linear portion 10b and the second press molding surface 10 of the second linear portion 10c are very close to each other on the inner peripheral side of the bent portion 10a. There is almost no non-press molding surface.

第２直線部１０ｃの内壁面のうち、芯金１４の下側に位置する面１０ｓは、パンチ１２と芯金１４によって押圧されないため、非押圧成形面として構成される。図示例では、このような非押圧成形面は、パイプ内のごく狭い内壁面領域に残っているにすぎない。ただし、本発明において、曲り部１０ａの内周側を除けば、非押圧成形面をもっと広域に形成してもよい。 Of the inner wall surface of the second straight portion 10c, the surface 10s located below the core bar 14 is not pressed by the punch 12 and the core bar 14, and is thus configured as a non-press-molded surface. In the illustrated example, such a non-pressed molding surface remains only in a very narrow inner wall surface area in the pipe. However, in the present invention, the non-press-molded surface may be formed in a wider area except for the inner peripheral side of the bent portion 10a.

図６は、本発明における押圧成形面を更に詳細に示すための説明図である。 FIG. 6 is an explanatory view for showing the press-molding surface in the present invention in more detail.

図６を参照して、押圧成形面と非押圧成形面１０ｓを詳細に説明する。 With reference to FIG. 6, the pressing surface and the non-pressing surface 10s will be described in detail.

パンチ１２は、加工途中のＢ領域の内周側が少し先細形に傾斜している。すなわち、パンチ１２の先端１２ｂに向けて少しずつ細くなっている。その結果、パイプ１０の第１直線部１０ｂのＡ領域は、外壁面が他の領域から連続的に直線状の面となっていて、へこまず真っ直ぐになっている。パイプ１０の第１直線部１０ｂのＡ領域の板厚は、曲り部１０ａに向けて少しずつ増加している。 The punch 12 is slightly tapered on the inner peripheral side of the region B during processing. In other words, the thickness of the punch 12 is gradually reduced toward the tip 12b. As a result, the A region of the first straight portion 10b of the pipe 10 has an outer wall surface that is a straight surface continuously from other regions, and is straight and not concave. The plate | board thickness of A area | region of the 1st linear part 10b of the pipe 10 is increasing little by little toward the bending part 10a.

芯金１４の先端部１４ｂも、内周側で、芯金１４の先端面１４ｃに向けて少しずつ細くなるように傾斜している。その結果、パイプ１０の第２直線部１０ｃのＣ領域は、外壁面が他の領域から連続的に直線状の面となっていて、へこまず真っ直ぐになっている。パイプ１０の第２直線部１０ｃのＣ領域の板厚は、曲り部１０ａに向けて少しずつ増加している
図６において、第１直線部１０ｂの第１押圧成形面１０ｔと第２直線部１０ｃの第２押圧成形面１０ｍとの距離Ｅは、好ましくは１ｍｍ以下（更に好ましくは０．５ｍｍ以下）である。距離Ｅは、必要に応じて実質的にゼロにすることも可能である。 The distal end portion 14b of the cored bar 14 is also inclined so as to become gradually smaller toward the distal end surface 14c of the cored bar 14 on the inner peripheral side. As a result, the C region of the second straight portion 10c of the pipe 10 has an outer wall surface that is a straight surface continuously from other regions, and is straight and not straight. The plate | board thickness of C area | region of the 2nd linear part 10c of the pipe 10 is increasing little by little toward the bending part 10a. In FIG. 6, the 1st press molding surface 10t of the 1st linear part 10b and the 2nd linear part 10c The distance E from the second press-molding surface 10m is preferably 1 mm or less (more preferably 0.5 mm or less). The distance E can be made substantially zero as required.

第１直線部１０ｂの中心軸線Ｙと第２直線部１０ｃの中心軸線Ｘとの交差角度Ｆは、好ましくは１３５〜９０度（更に好ましくは１００〜９０度）である。 The intersection angle F between the central axis Y of the first straight part 10b and the central axis X of the second straight part 10c is preferably 135 to 90 degrees (more preferably 100 to 90 degrees).

図７は、曲り部を有するパイプの一例を示す概略断面図である。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of a pipe having a bent portion.

表１は、図７のパイプを数多く製造し、それらの中から任意の４つのパイプ（試料１〜４）を選択し、それらのパイプ（試料１〜４）の内周側の板厚を測定した結果を示す。 Table 1 shows many pipes shown in FIG. 7, and any four pipes (samples 1 to 4) are selected from them, and the thickness of the inner peripheral side of these pipes (samples 1 to 4) is measured. The results are shown.

なお、図７には、表１に対応する測定箇所が丸つきの番号で、第１パンチ側が符号Ｐで、第２パンチまたは芯金側が符号Ｑで示されている。

In FIG. 7, the measurement locations corresponding to Table 1 are indicated by rounded numbers, the first punch side is indicated by P, and the second punch or core metal side is indicated by Q.

表１に示されているように、第１直線部の内周側の板厚と、第２直線部の内周側の板厚が、曲り部に向けて少しずつ厚くなっていることが確認された。 As shown in Table 1, it was confirmed that the plate thickness on the inner peripheral side of the first straight portion and the plate thickness on the inner peripheral side of the second straight portion gradually increased toward the bent portion. It was done.

また、第１直線部の外壁面と第２直線部の外壁面が、いずれも、内周側の曲り部近くの領域を含めて全領域に直線状の真っ直ぐな面になっていることが確認された。全てのパイプの内周側の曲り部とその近傍に潰れや小さなへこみは認められなかった。 In addition, it is confirmed that the outer wall surface of the first straight portion and the outer wall surface of the second straight portion are both straight straight surfaces in the entire region including the region near the bent portion on the inner peripheral side. It was done. No crushing or small dent was observed in the bent part on the inner circumference side of all the pipes and in the vicinity.

なお、パイプ、パンチ及び芯金の形状や配置は任意である。押圧成形面の形状や成形方法も、図示されたものに限定されない。例えば、図３〜６に示された例においては、第１押圧成形面１０ｔの形成前に第２押圧成形面１０ｍが形成されているが、その逆でもよいし、第１押圧成形面１０ｔと第２押圧成形面１０ｍは同時に形成してもよい。 In addition, the shape and arrangement | positioning of a pipe, a punch, and a metal core are arbitrary. The shape of the press molding surface and the molding method are not limited to those illustrated. For example, in the example shown in FIGS. 3 to 6, the second press molding surface 10 m is formed before the first press molding surface 10 t is formed, but the reverse may be possible, and the first press molding surface 10 t You may form the 2nd press molding surface 10m simultaneously.

図３〜６に示された曲り部１０ａが、図１及び２に示された曲り部１１０ａに相当する。なお、説明を省略した更なる工程により、曲り部１１０ａの外周側１１０ｉに打ち込み工具用座面１１０ｕが成形されている。また、曲り部１１０ａの外周側１１０ｉの外壁面１１０ｇは外側に大きく突出しているが、これは対応する形状のパンチ（図示省略）を用いて形成されたものである。 The bent portion 10a shown in FIGS. 3 to 6 corresponds to the bent portion 110a shown in FIGS. In addition, the driving tool seating surface 110u is formed on the outer peripheral side 110i of the bent portion 110a by a further process that is not described. Further, the outer wall surface 110g on the outer peripheral side 110i of the bent portion 110a protrudes greatly outward, and this is formed by using a punch having a corresponding shape (not shown).

拡管領域について
図８〜１０を参照して拡管領域を有するパイプの製造工程を説明する。なお、理解しやすくするため、曲り領域は図示省略されている。図１及び２に示された異径管継ぎ手１１０の大径部１０３ａ、小径部１０３ｂ、及び移行部１０３ｃが、後述するパイプ３の大径部、小径部、及びテーパ部に対応している。 For tube expanding region by 8-10 explaining a manufacturing process of pipes having a tube expanding region. Note that the bending area is not shown for easy understanding. The large-diameter portion 103a, the small-diameter portion 103b, and the transition portion 103c of the different-diameter pipe joint 110 shown in FIGS. 1 and 2 correspond to a large-diameter portion, a small-diameter portion, and a tapered portion of the pipe 3, which will be described later.

図８〜１０は、拡管領域の製造工程の一部の例を示している。 8-10 has shown the example of a part of manufacturing process of a pipe expansion area | region.

図８に示されているように、パンチ１は、ほぼ円筒状の大径部１ａと、ほぼ円筒状の小径部１ｂと、テーパ部１ｃを有する。テーパ部１ｃは、大径部１ａの終端と小径部１ｂの始端との間の移行領域に延在している。換言すれば、テーパ部１ｃは、大径部１ａの終端から小径部１ｂの始端へ移行している。 As shown in FIG. 8, the punch 1 has a substantially cylindrical large-diameter portion 1a, a substantially cylindrical small-diameter portion 1b, and a tapered portion 1c. The taper portion 1c extends in a transition region between the end of the large diameter portion 1a and the start end of the small diameter portion 1b. In other words, the taper portion 1c is shifted from the end of the large diameter portion 1a to the start end of the small diameter portion 1b.

パンチ１の大径部１ａの直径（２Ｄ）は、小径部１ｂの直径（Ｄ）の２倍である。 The diameter (2D) of the large diameter portion 1a of the punch 1 is twice the diameter (D) of the small diameter portion 1b.

ダイス２は、加工用の孔を有する。このダイス２の加工孔は、パンチ１の外形、つまり、大径部１ａ、小径部１ｂ、テーパ部１ｃの連続した外壁面形状に対応して、それぞれ、ほぼ円筒状の大径部２ａと、ほぼ円筒状の小径部２ｂと、テーパ部２ｃからなる。 The die 2 has a processing hole. The processing holes of the die 2 correspond to the outer shape of the punch 1, that is, the continuous outer wall surface shape of the large-diameter portion 1a, the small-diameter portion 1b, and the tapered portion 1c. It consists of a substantially cylindrical small-diameter portion 2b and a tapered portion 2c.

ダイス２のテーパ部２ｃは、パンチ１のテーパ部１ｃと同じテーパ角度を有する。ダイス２の加工孔の小径部２ｂの直径（Ｄ＋２ｔ）は、パイプ状ワーク３の外径（Ｄ＋２ｔ）と同じである。ここで、ｔは、ワーク３の板厚である。ワーク３の板厚は全長にわたって均一（同一）である。 The taper portion 2 c of the die 2 has the same taper angle as the taper portion 1 c of the punch 1. The diameter (D + 2t) of the small diameter portion 2b of the processing hole of the die 2 is the same as the outer diameter (D + 2t) of the pipe-like workpiece 3. Here, t is the thickness of the workpiece 3. The plate thickness of the work 3 is uniform (same) over the entire length.

ダイス２の下端面にプレート４が着脱可能に設けられている。それによって、ダイス２の加工孔の小径部２ｂの下端が閉じられている。 A plate 4 is detachably provided on the lower end surface of the die 2. Thereby, the lower end of the small diameter portion 2b of the processing hole of the die 2 is closed.

そのような状態で、パイプ状ワーク３の下端部が、図８でいえば下向きに、ダイス２の加工孔の大径部２ａの上端開口部から挿入される。 In such a state, the lower end portion of the pipe-like workpiece 3 is inserted downward from the upper end opening portion of the large diameter portion 2a of the machining hole of the die 2 in FIG.

図８に示されているように、パイプ状ワーク３の下端がプレート４の上面に接したところで、パイプ状ワーク３は停止する。その結果、パイプ状ワーク３は、ダイス２の加工孔の中に入った形で立上げられる。 As shown in FIG. 8, the pipe-shaped workpiece 3 stops when the lower end of the pipe-shaped workpiece 3 comes into contact with the upper surface of the plate 4. As a result, the pipe-like workpiece 3 is raised in a form that enters the machining hole of the die 2.

図９に示すように、パンチ１、ダイス２の加工孔およびワーク３を同軸（Ｘ）に保ちつつ、矢印Ｗの方向（つまり図の下方向）にパンチ１を下降させると、まずパンチ１の小径部１ｂがワーク３の上端開口部の中に入り、次に、パンチ１のテーパ部１ｃがワーク３の上端開口部に到達し、パンチ１のテーパ部１ｃにより、ワーク３の上端部は徐々に半径（放射）方向に押し拡げられて、拡管加工が進んでいく。 As shown in FIG. 9, when the punch 1 is lowered in the direction of the arrow W (that is, the downward direction in the figure) while the punch 1, the processing hole of the die 2 and the workpiece 3 are kept coaxial (X), first, The small diameter portion 1b enters the upper end opening of the workpiece 3, and then the taper portion 1c of the punch 1 reaches the upper end opening of the workpiece 3, and the upper end portion of the workpiece 3 is gradually moved by the taper portion 1c of the punch 1. The tube is expanded in the radial (radial) direction.

パンチ１が更に下降して、パンチ１の大径部１ａの終端（図８〜１０では下端）がダイス２の大径部２ａの始端（図８〜１０では上端）と同一レベルに位置したとき、パンチ１の小径部１ｂの終端（図８〜１０では下端）がダイス２の小径部２ｂの始端（図８〜１０では上端）に到達しない、手前の位置にある。 When the punch 1 is further lowered and the end of the large-diameter portion 1a of the punch 1 (the lower end in FIGS. 8 to 10) is located at the same level as the starting end (the upper end in FIGS. 8 to 10) of the large-diameter portion 2a of the die 2. The end of the small-diameter portion 1b of the punch 1 (the lower end in FIGS. 8 to 10) is at the front position where it does not reach the starting end (the upper end in FIGS. 8 to 10) of the small-diameter portion 2b of the die 2.

更にパンチ１が下降して、パンチ１の小径部１ｂの終端（図８〜１０では下端）がダイス２の小径部２ｂの始端（図８〜１０では上端）と同一レベルに到達したとき、パンチ１の大径部１ａの終端（図８〜１０では下端）がダイス２の大径部２ａの始端（図８〜１０では上端）と終端（図８〜１０では下端）との間に位置している。 When the punch 1 is further lowered and the end of the small diameter portion 1b of the punch 1 (the lower end in FIGS. 8 to 10) reaches the same level as the start end (the upper end in FIGS. 8 to 10) of the die 2, the punch 1 1 is located between the starting end (upper end in FIGS. 8 to 10) and the end (lower end in FIGS. 8 to 10) of the large diameter portion 2a of the die 2. ing.

図１０に示すように、パンチ１が矢印Ｗの方向に更に下降すると、パンチ１のテーパ部１ｃがワーク３を介してダイス２のテーパ部２ｃに突き当たる。このとき、パイプ拡管加工は終了する。 As shown in FIG. 10, when the punch 1 further descends in the direction of the arrow W, the taper portion 1 c of the punch 1 abuts against the taper portion 2 c of the die 2 through the workpiece 3. At this time, the pipe expansion process ends.

しかるのち、図示はされていないが、パンチ１をダイス２の加工孔から引き抜き、更に、拡管されたパイプもダイス２の加工孔から抜き出す。 Thereafter, although not shown, the punch 1 is pulled out from the processing hole of the die 2, and the pipe that has been expanded is also extracted from the processing hole of the die 2.

パンチ１のテーパ部１ｃの最適のテーパ角度（θ）は、ワーク３の材質や寸法によって変化しうるが、例えば、２５〜３２度とすることが好ましい。テーパ角度（θ）が大きすぎると、ワーク３は、図９にＡで示す部位に座屈が発生しがちである。逆に、テーパ角度（θ）が小さすぎると、特に２倍以上の拡管加工をする場合、ワーク３は、図９にＢで示す部位に割れが発生しがちである。 The optimum taper angle (θ) of the taper portion 1c of the punch 1 can vary depending on the material and dimensions of the work 3, but is preferably 25 to 32 degrees, for example. If the taper angle (θ) is too large, the workpiece 3 tends to buckle at the portion indicated by A in FIG. On the other hand, if the taper angle (θ) is too small, the work 3 tends to crack at the site indicated by B in FIG.

実験例
図１１は、図８〜１０に示された工程によって製造された拡管領域の一例を示す縦断面である。 Experimental Example FIG. 11 is a longitudinal section showing an example of a tube expansion region manufactured by the steps shown in FIGS.

図１１において、符号１〜５は、拡管されたパイプについて、板厚を測定した箇所を示す。 In FIG. 11, the codes | symbols 1-5 show the location which measured plate | board thickness about the pipe expanded.

表２は、パイプの符号１〜５で示す箇所の板厚測定値を示す。

Table 2 shows the measured thickness values of the portions indicated by reference numerals 1 to 5 of the pipe.

拡管加工前のパイプ状ワーク（パイプ素材）の寸法を述べると、ワークの全長にわたって、板厚（ｔ）が１．６ｍｍであり、外径が１９．１ｍｍであり、内径が１５．９ｍｍであった。ワークの材質はＳＴＫＭ１１Ａである。 The dimensions of the pipe-shaped workpiece (pipe material) before the pipe expansion process are as follows. Over the entire length of the workpiece, the plate thickness (t) is 1.6 mm, the outer diameter is 19.1 mm, and the inner diameter is 15.9 mm. It was. The material of the workpiece is STKM11A.

次は、拡管されたパイプについて説明する。 Next, the expanded pipe will be described.

図１１に示されているように、拡管パイプの大径部の上端内径は３０．３ｍｍであり、小径部の下端内径は１５．９ｍｍであった。 As shown in FIG. 11, the upper end inner diameter of the large diameter portion of the pipe expansion pipe was 30.3 mm, and the lower end inner diameter of the small diameter portion was 15.9 mm.

また、表２から明らかなように、本発明の実施例では、パイプのテーパ部（符号５で示す箇所）が最大の板厚１．６４ｍｍを有する。パイプの小径部の板厚は、ワークと同じ板厚、つまり１．６ｍｍである。パイプの大径部は、符号４で示す終端の板厚がワークの板厚と同じ１．６０ｍｍであり、符号１で示す始端の板厚が最小の値である１．２９ｍｍであり、大径部の終端から始端へ向かって、少しずつ板厚は薄くなっている。つまり、符号３で示す箇所の板厚は、１．４６ｍｍ、符号２で示す箇所の板厚は１．３７ｍｍである。 Further, as is apparent from Table 2, in the embodiment of the present invention, the taper portion of the pipe (location indicated by reference numeral 5) has a maximum plate thickness of 1.64 mm. The plate thickness of the small diameter portion of the pipe is the same plate thickness as that of the workpiece, that is, 1.6 mm. The large-diameter portion of the pipe has a thickness of 1.60 mm, which is the same as the thickness of the workpiece, and is 1.29 mm, which is the minimum value of the thickness of the starting end indicated by reference numeral 1. The plate thickness gradually decreases from the end of the part toward the start. That is, the plate thickness at the location indicated by reference numeral 3 is 1.46 mm, and the thickness at the location indicated by reference numeral 2 is 1.37 mm.

これに対し、比較例においては、２種類のパンチとダイスを使用した。まず、テーパ角度（θ）の小さい尖った第１パンチを使って、実施例で使ったものと同じパイプ状ワークを予備的に拡管加工した。そのあと、そのように予備的に拡管加工されたワーク半加工品を、図８〜１０に示すパンチ１によって最終的に拡管加工した。 On the other hand, in the comparative example, two types of punches and dies were used. First, the same pipe-shaped workpiece as that used in the example was preliminarily expanded using a sharp first punch having a small taper angle (θ). After that, the workpiece semi-processed product preliminarily expanded as described above was finally expanded by the punch 1 shown in FIGS.

表２を参照して、実施例と比較例とを比較する。 With reference to Table 2, an Example and a comparative example are compared.

比較例では、パイプの板厚の減少が激しい。特にテーパ部（符号５で示す箇所）の板厚は１．２８ｍｍであり、拡管加工前のワークの板厚（１．６０ｍｍ）よりも減少している。 In the comparative example, the pipe thickness is drastically reduced. In particular, the thickness of the taper portion (location indicated by reference numeral 5) is 1.28 mm, which is smaller than the thickness (1.60 mm) of the workpiece before tube expansion processing.

これに対し、本発明の実施例においては、パイプのテーパ部の板厚はパイプの全長の中で最大の１．６４ｍｍで、他の部分よりも大きな測定値となっている。 On the other hand, in the Example of this invention, the plate | board thickness of the taper part of a pipe is the largest 1.64 mm in the full length of a pipe, and is a measured value larger than another part.

１つの好ましい例として、図８〜１０に示された拡管されたパイプ３を、図１及び２に示された拡管領域Ｓに成形する工程を説明する。 As one preferred example, a process of forming the expanded pipe 3 shown in FIGS. 8 to 10 into the expanded area S shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

まず、大径部と小径部の間の移行部が半径方向に延在したダイス（図示省略）に、テーパ状の移行部を有するパイプ３を配置する。更に、半径方向に延在した下面を有するパンチ（図示省略）をパイプ３内に配置する。パイプ３の小径部の内壁面は、このパンチに対応する小径部を設けて拘束する。 First, the pipe 3 having a tapered transition portion is disposed on a die (not shown) in which a transition portion between the large diameter portion and the small diameter portion extends in the radial direction. Further, a punch (not shown) having a lower surface extending in the radial direction is arranged in the pipe 3. The inner wall surface of the small diameter portion of the pipe 3 is restrained by providing a small diameter portion corresponding to the punch.

次に、パンチをダイスに向けて移動させてパイプ３を押圧する。パイプ３のテーパ状の移行部は、パンチの半径方向に延在した下面とダイスの半径方向に延在した上面に挟まれて押圧され、半径方向に延在する。こうして形成されたパイプの半径方向に延在する移行部は、パイプのテーパ状の移行部をパンチの進行方向に圧縮したものである。そのため、パイプの半径方向に延在する移行部の板厚は、パイプのテーパ状の移行部の板厚よりも大きく、従ってパイプの大径部と小径部の板厚よりも大きくなる。 Next, the pipe 3 is pressed by moving the punch toward the die. The tapered transition portion of the pipe 3 is sandwiched and pressed between the lower surface extending in the radial direction of the punch and the upper surface extending in the radial direction of the die, and extends in the radial direction. The thus formed transition portion extending in the radial direction of the pipe is obtained by compressing the tapered transition portion of the pipe in the advancing direction of the punch. For this reason, the thickness of the transition portion extending in the radial direction of the pipe is larger than the thickness of the tapered transition portion of the pipe, and therefore larger than the thickness of the large diameter portion and the small diameter portion of the pipe.

なお、図１及び２に示された移行部１０３ｃは、ほぼ円筒状の中径部を更に有するが、これは対応する中径部をパンチに設けて加工することにより成形可能である。 The transition portion 103c shown in FIGS. 1 and 2 further has a substantially cylindrical middle diameter portion, which can be formed by forming a corresponding middle diameter portion on the punch and processing.

曲り領域と拡管領域について
最初に曲り領域Ｒを成形し、しかる後拡管領域Ｓを成形して、図１及び２に示された異径管継ぎ手を製造する工程の例を説明する。 An example of a process for manufacturing the different diameter pipe joint shown in FIGS. 1 and 2 by first forming the bent region R for the bent region and the expanded tube region and then forming the expanded tube region S will be described.

まず、上述の曲り部を有するパイプの製造方法により、１つのパイプ素材から曲り領域Ｒを成形する。図１及び２に示された例においては、更に、曲り部１１０ａの外周側１１０ｉに打ち込み工具用座面すなわち圧入用座面１１０ｕが成形されている。なお、圧入用座面１１０ｕの構成の詳細は後述する。 First, the bending region R is formed from one pipe material by the above-described method for manufacturing a pipe having a bent portion. In the example shown in FIGS. 1 and 2, a driving tool seat surface, that is, a press-fit seat surface 110u, is formed on the outer peripheral side 110i of the bent portion 110a. Details of the configuration of the press-fitting seat surface 110u will be described later.

次に、成形されたパイプを固定して、上述のパイプ拡管方法により、拡管領域Ｓを成形する。この場合、領域Ｔに示される極小Ｒ曲げ加工部分に対応するダイス（図示省略）を用いる。 Next, the molded pipe is fixed, and the tube expansion region S is formed by the pipe expansion method described above. In this case, a die (not shown) corresponding to the minimum R-bending portion shown in the region T is used.

最後に、成形されたパイプを固定して、第２直線部１１０ｃに、矢印Ｔで示された領域に示される部分となるような極小Ｒ曲げ加工を行う。なお、極小Ｒ曲げ加工の工程は任意である。 Finally, the molded pipe is fixed, and a minimal R-bending process is performed on the second straight portion 110c so as to be a portion indicated by the region indicated by the arrow T. In addition, the process of the minimum R bending process is arbitrary.

こうして、図１及び２に示された異径管継ぎ手を得る。 In this way, the different diameter pipe joint shown in FIGS. 1 and 2 is obtained.

なお、最初に拡管領域を成形し、しかる後曲り領域を成形してもよい。 Note that the tube expansion region may be formed first, and then the bending region may be formed.

次に、圧入用座面１１０ｕの構成の詳細を説明する。 Next, the details of the configuration of the press-fitting seat surface 110u will be described.

図１２は、圧入用座面を用いた圧入工程の一例を説明する説明図である。図１５は、従来の異径管継ぎ手の圧入工程の一例を説明する説明図である。図１６は、従来の異径管継ぎ手の圧入工程の別の例を説明する説明図である。 FIG. 12 is an explanatory view illustrating an example of a press-fitting process using a press-fitting seat surface. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an example of a press-fitting process of a conventional different diameter pipe joint. FIG. 16 is an explanatory view for explaining another example of the press-fitting process of the conventional different diameter pipe joint.

従来、例えばロー付け構造とねじ込み締結により異径管継ぎ手（図示省略）を形成した場合は、ネジ締めの為、スペースの確保ができれば組み立て上の問題は無い。 Conventionally, when a different diameter pipe joint (not shown) is formed by, for example, a brazing structure and screwed fastening, there is no problem in assembly if space can be secured for screw fastening.

図１５に示すように、ロー付け構造と圧入結合により異径管継ぎ手３１０を形成した場合、異径管継ぎ手３１０には圧入座面３１０ａが確保されている為、圧入工程において問題が生ずることは無かった。 As shown in FIG. 15, when the different diameter pipe joint 310 is formed by the brazing structure and the press fitting, the different diameter pipe joint 310 has a press fitting seat surface 310 a, so that there is a problem in the press fitting process. There was no.

しかしながら、図１６に示すように、パイプ構造と圧入結合により異径管継ぎ手４１０を形成した場合、次のような問題とその問題によって生じる不都合があった。 However, as shown in FIG. 16, when the different diameter pipe joint 410 is formed by the pipe structure and the press-fit connection, there are the following problems and inconveniences caused by the problems.

（１）圧入する為の鍔出しが必要 → 成形工程増加によるコストアップ
（２）圧入の為の治具が必要 → 圧入工数増加によるコストアップ
（３）一般市場では治具使用の徹底が困難 → 圧入の信頼性が低下し漏れが保証できない
本発明の好適な実施形態においては、図１２に示すように、圧入用座面１１０ｕが、異径管継ぎ手１１０の曲り部１１０ａの外周側１１０ｉに形成されている。曲り部１１０ａは、第１直線部１１０ｂと第２直線部１１０ｃを連結している。圧入用座面１１０ｕは、第１直線部１１０ｂの上部に設けられていて、圧入加重Ｗを第１直線部１１０ｂの下部に伝えることができるようになっている。好ましくは、圧入用座面１１０ｕは、第１直線部１１０ｂの軸心に直交する平らな面として構成されて圧入加重Ｗを効率良く第１直線部１１０ｂの下部に伝えるようになっている。圧入用座面１１０ｕの形成を曲り部１１０ａの曲げ工程に折込むことにより、工程増加を防ぐことができる。圧入用座面１１０ｕの面積は、圧入荷重Ｗを軸全体で受ける様にできるだけ大きくすると良い。一般市場では、このような部品の場合、座面が確保されていれば、該部を使用して圧入作業を行う為、圧入の信頼性を確保できる。 (1) Needing out for press-fitting required → Increased cost due to increased molding process (2) Required jig for press-fitting → Increased cost due to increased man-hours for press-fitting (3) Thorough use of jigs in the general market is difficult → In a preferred embodiment of the present invention, the press-fit seat surface 110u is formed on the outer peripheral side 110i of the bent portion 110a of the different diameter pipe joint 110 as shown in FIG. Has been. The bent portion 110a connects the first straight portion 110b and the second straight portion 110c. The press-fitting seat surface 110u is provided at the upper part of the first straight part 110b, and can transmit the press-fitting load W to the lower part of the first straight part 110b. Preferably, the press-fitting seat surface 110u is configured as a flat surface orthogonal to the axis of the first straight portion 110b, and efficiently transmits the press-fit weight W to the lower portion of the first straight portion 110b. By folding the formation of the press-fitting seat surface 110u into the bending step of the bent portion 110a, an increase in the number of steps can be prevented. The area of the press-fitting seat surface 110u is preferably as large as possible so that the press-fit load W is received by the entire shaft. In the general market, in the case of such a component, if the seating surface is secured, the press-fitting operation is performed using the portion, so that the reliability of the press-fitting can be secured.

本発明は図示された実施例に限定されない。打ち込み工具用座面の成形や極小Ｒ曲げ加工は任意である。 The invention is not limited to the illustrated embodiment. The forming of the seating surface for the driving tool and the minimal R bending process are optional.

本発明の１つの実施例による異径管継ぎ手を示す部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view showing a different diameter pipe joint according to an embodiment of the present invention. 図１の異径管継ぎ手の上面図である。It is a top view of the different diameter pipe joint of FIG. 曲り領域の製造工程の一部の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a part of example of the manufacturing process of a bending area. 図３に示す予備的なパイプの曲り部の付近を拡大して示す。FIG. 4 shows an enlarged view of the vicinity of the bent portion of the preliminary pipe shown in FIG. 成型加工が完了した状態を示す。The state where the molding process is completed is shown. 成型加工が完了した状態を示すとともに、押圧成形面を更に詳細に示すための説明図である。It is explanatory drawing for showing the state which the shaping | molding process was completed, and showing a press molding surface in more detail. 曲り部の製造方法により製造されたパイプの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the pipe manufactured by the manufacturing method of the bending part. 拡管領域の製造工程の一部の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a part of example of the manufacturing process of a pipe expansion area | region. 拡管領域の製造工程の一部の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a part of example of the manufacturing process of a pipe expansion area | region. 拡管領域の製造工程の一部の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a part of example of the manufacturing process of a pipe expansion area | region. 図８〜１０に示された工程によって製造された拡管領域の一例を示す縦断面である。It is a longitudinal cross-section which shows an example of the pipe expansion area | region manufactured by the process shown by FIGS. 圧入用座面を用いた圧入工程の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the press-fit process using the press-fitting seat surface. 従来の異径管継ぎ手の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the conventional different diameter pipe joint. 図１３の異径管継ぎ手の上面図である。It is a top view of the different diameter pipe joint of FIG. 従来の異径管継ぎ手の圧入工程の一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of the press injection process of the conventional different diameter pipe joint. 従来の異径管継ぎ手の圧入工程の別の例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining another example of the press injection process of the conventional different diameter pipe joint.

符号の説明Explanation of symbols

１パンチ
１ａ、２ａ、１０３ａ大径部
１ｂ、２ｂ、１０３ｂ小径部
１ｃ、２ｃテーパ部
２ダイス
３パイプ状ワーク（パイプ素材）
４プレート
１０パイプ
１０ａ、１１０ａ曲り部
１０ｂ、１１０ｂ第１直線部
１０ｃ、１１０ｃ第２直線部
１０ｄ第１端面
１０ｅ第２端面
１０ｆ、１１０ｆ内壁面
１０ｇ、１１０ｇ外壁面
１０ｈ、１１０ｈ内周側
１０ｉ、１１０ｉ外周側
１０ｊ、１０ｎ内周側のライン
１０ｋ、１０ｐ外周側のライン
１０ｍ、１１０ｍ第２押圧成形面
１０ｑ成形終了ライン
１０ｓ非押圧成形面
１０t 第１押圧成形面
１２パンチ（押圧部材の一例）
１２ａパンチの側面
１２ｂパンチの先
１４芯金（押圧部材の一例）
１４ａ芯金の上面
１４ｂ芯金の先端部
１４ｃ芯金の先端面
１０３ｃ移行部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Punch 1a, 2a, 103a Large diameter part 1b, 2b, 103b Small diameter part 1c, 2c Taper part 2 Dies 3 Pipe-shaped workpiece (pipe material)
4 Plate 10 Pipe 10a, 110a Bent portion 10b, 110b First straight portion 10c, 110c Second straight portion 10d First end surface 10e Second end surface 10f, 110f Inner wall surface 10g, 110g Outer wall surface 10h, 110h Inner circumferential side 10i, 110i Outer peripheral side 10j, 10n Inner peripheral line 10k, 10p Outer peripheral line 10m, 110m Second press molding surface 10q Molding end line 10s Non-press molding surface 10t First press molding surface 12 Punch (an example of pressing member)
12a Punch side surface 12b Punch tip 14 Core metal (an example of a pressing member)
14a Upper surface 14b of cored bar 14b Core bar tip 14c Core bar tip surface 103c Transition part

Claims

１つのパイプ素材から一体成形された、曲り領域と拡管領域を有する異径管継ぎ手であって、
曲り領域が、曲り部で連結された第１直線部と第２直線部を有し、第１直線部の外壁面と第２直線部の外壁面が、曲り部の内周側の近くで、へこまず真っ直ぐになっており、第１直線部の内周側の板厚と、第２直線部の内周側の板厚が、曲り部に向けて少しずつ厚くなっており、
拡管領域が、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有し、移行部がテーパ状に延在するか半径方向に延在しており、移行部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなっており、大径部の終端から始端へ向かって、少しずつ板厚が薄くなっていることを特徴とする異径管継ぎ手。 A different diameter pipe joint having a bent area and an expanded area integrally formed from one pipe material,
The bent region has a first straight portion and a second straight portion connected by a bent portion, and the outer wall surface of the first straight portion and the outer wall surface of the second straight portion are near the inner peripheral side of the bent portion, The thickness of the inner straight side of the first straight portion and the thickness of the inner peripheral side of the second straight portion are gradually increased toward the bent portion .
The expansion region has a substantially cylindrical large diameter portion, a substantially cylindrical small diameter portion, and a transition portion that transitions between them, and the transition portion extends in a taper shape or extends in a radial direction. The thickness of the transition portion is larger than the thickness of the large diameter portion and larger than the thickness of the small diameter portion, and the thickness gradually increases from the end of the large diameter portion to the starting end. Different diameter pipe joints characterized by being thinner .

大径部の直径が小径部の直径の２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の異径管継ぎ手。 2. The different diameter pipe joint according to claim 1, wherein the diameter of the large diameter portion is at least twice the diameter of the small diameter portion.

曲り部の外周側に圧入用座面が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の異径管継ぎ手。 The different diameter pipe joint according to claim 1 or 2 , wherein a press-fitting seat surface is provided on an outer peripheral side of the bent portion.

請求項１〜３のいずれか１項に記載の異径管継ぎ手を製造する方法であって、パンチをダイスに向けて移動させてパイプ素材を押圧して、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有する拡管領域を形成することを特徴とする方法。 A method for manufacturing a different diameter pipe joint according to any one of claims 1 to 3, wherein the punch is moved toward the die to press the pipe material, and a substantially cylindrical large diameter portion; Forming a tube expansion region having a substantially cylindrical small diameter portion and a transition portion transitioning therebetween.

まずパンチをダイスに向けて移動させてパイプ素材を押圧して、パイプ素材にテーパ状の移行部を形成し、しかるのち、このテーパ状の移行部は、パンチの半径方向に延在した下面とダイスの半径方向に延在した上面に挟まれて押圧され、パイプの半径方向に延在する移行部が、テーパ状の移行部をパンチの進行方向に圧縮したものとして形成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。 First, the punch is moved toward the die and the pipe material is pressed to form a tapered transition portion in the pipe material. After that, the tapered transition portion has a lower surface extending in the radial direction of the punch. A transition part that is sandwiched between and pressed by the upper surface of the die extending in the radial direction and that extends in the radial direction of the pipe is formed by compressing the tapered transition part in the advancing direction of the punch. The method according to claim 4.