JPH0471741A

JPH0471741A - 多方異径管継手の製造方法および多方異径管継手

Info

Publication number: JPH0471741A
Application number: JP2180681A
Authority: JP
Inventors: Yoshizo Aoyama; 青山　義造
Original assignee: AOYAMA KINSHIYOU KK
Current assignee: AOYAMA KINSHIYOU KK
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-03-06
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPH07106407B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明は、例えば熱交換器のパイプどうしを接続するの
に使用される三方継手管等の多方異径管継手の製造方法
および多方異径管継手に関する。

〔従来の技術］熱交換器の例えばパイプの接続に使用される三方継手管
は、第７図に示すように３つの端部Ａが略丁字状になっ
ていて各端部Ａが同一方面に延びている。なお、図中Ｂ
は多数、併設されるアルミフィン、Ｃは前記各端部Ａに
接続されるパイプである。従来より、この種の三方継手
管の製造方法として例えば第８図ａ、ｂ、ｃに示すよう
に、金属パイプ１′をバルジ加工してその中間部を膨出
させた後、この膨出部１’　ａの頭部を切除して開口し
、次いで金属パイプ１′をＵ字状に屈曲し、その後開口
した膨出部１’　ａにＬ字管２′の端部を嵌挿し、ろう
付けして製造する方法が知られている。上記方法によれ
ば、ウレタンを圧力伝達媒体としての充填材に用いるか
、或いは液圧を利用して金属パイプ１′をバルジ加工す
るが、膨出部１′ａを長くして三方に路間−長さに延び
るように分岐したＴ字状に成形することが非常に難しく
、歩留りが悪く、実際には問題にならなかった。このた
め膨出部１′ａを接続部として利用するだけの長さにし
て、該膨出部ｌ′ａに別に形成したＬ字管２′をろう付
けしていた。また３つの端部Ａのうち１つの端部Ａが残
りの他の２つの端部Ａよりも大径に形成される異径管継
手を形成する場合には、１つの小径の端部Ａを選んでそ
の内部に工具を圧入することにより順次、小径の端部Ａ
を強制的に拡開して大径の端部Ａを形成していた。

また金属パイプを前記の如くウレタン等の液圧を利用し
て被成形物を成形する場合にはその金属パイプを形成す
る材料の降伏応力の１０〜５０％の液圧が必要とされる
という事項は公知であり、鋼板等を利用して液圧成形を
する場合には例えば４００〜２０００　Ｋｇ／ｃｍ”の
圧力がなければ皺の発生を抑えることができないとされ
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

三方継手管を製造するのに膨出部を別成形のＬ字管の接
続部として利用する上記従来の方法は、製造に多くの時
間がかかり、かつ熟練した技術を必要とし、またろう付
は部分に少しでも欠陥があると、長時間の使用によりろ
う付は部分が剥離したり、漏れを生ずる。

また継手管のろう付は部分の内壁に形成される段部によ
り冷媒の流れに乱れが生ずるという問題があった。

また異径管継手を製造する上記従来の方法は、工具を小
径の端部内に圧入することにより順次、管径を拡開する
ものであるため、その肉厚が拡開されるのに伴って薄肉
になり、そして金属パイプの材料に対する強度の一定限
界を越えると、金属パイプの周囲の壁面に亀裂を生じて
歩留りが悪（なることがあった。しかも拡開作業にもム
ラが多く不均一になって管径も不揃いになり、製品の信
顛性に欠けることがあった。

そこで本発明は、製造時間を短縮してコストの低廉化が
はかれ、また内部に段差がなく一定の肉厚に成形される
ことにより冷媒等の流れに乱れを生じたり、漏れがなく
なり、さらには歩留りが良く製品としての信軌性を向上
することをその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明方法は、金属パイプ内
に、該金属パイプを形成する金属材料よりも低融点の軟
質金属材料からなる充填材を充填する工程と、略丁字状
に分岐した金属内部のキャビティ内に前記金属パイプを
セットする工程と、該金属パイプの両端部から前記充填
材を介して加圧することにより該キャビティの略中間に
他のキャビティ部分よりも大径に形成した分岐キャビテ
ィ孔内に前記金属パイプの略中間部を膨出させる工程と
、次で該分岐キャビティ孔の内周上方に設けた突出部に
前記金属パイプの成形中の上端縁が当接してその加圧延
展を規制可能とする工程とからなるという手段を採用し
た。

また物としての本発明は、低融点の軟質金属材料からな
る充填材を金属パイプ内に詰め込み、該金属パイプを略
丁字状のキャビティを内部に有する金型の該キャビティ
内にセットし前記充填材を介して前記金属パイプの両端
部から加圧することにより該キャビティの略中間に位置
する分岐キャビティ孔内に前記金属パイプの略中間部を
膨出させて一体成形される多方異径管継手にして、複数
の略同長の小径管部と、該小径管部の略中間部に分岐さ
れるとともに前記分岐キャビティ孔の内周上方に設けた
突出部に成形時の上端縁が当接することにより加圧延展
が規制可能とされる１つの大径管部とを一体成形すると
いう手段を採用した。

〔実施例］以下第１図乃至第６図に従って本特定発明としての方法
の発明を三方継手管を製造する場合を一実施例として使
用する金型とともに工程毎に順次、説明する。

先ず第１工程として第１図に示すように、適宜長さに切
断された金属パイプ１内に、該金属パイプｌを形成する
金属材よりも低融点の軟質金属材からなる充填材２を溶
融した状態で充填する。

この金属パイプ１としては例えば銅パイプが使用され、
また充填材２としては高圧力をかけた場合に圧縮密度の
変化が少なく、かつ被成形材料よりも弾性限界が小さく
塑造性に冨み、低融点金属材としての鉛が使用される。

この実施例において金属パイプ１として使用される銅パ
イプの小径管部１ｂの直径としては例えば９ｍｍ程度の
内径を有する銅パイプが使用される。また充填材２を充
填するのに際し、空洞が形成されないように空気を抜き
つつ行う。なお、充填材２を充填する代わりに、予め金
属パイプ１の内径と合致する径を有する棒状の充填材２
を形成して、これを金属パイプ１内に圧入してもよい。

第２工程として充填材２が凝固して室内温度まで冷却さ
れたら、金属パイプ１を第２図に示すように、略丁字状
のキャビティ３を有する金型４の該キャビティ３内にセ
ットする。前記キャビティ３は前記金属パイプ１の外周
径よりも僅かに大きい内径を有した直線状の小径部３Ａ
と、該小径部３Ａの略中間部の上方に連設されて前記小
径部３Ａよりも１．５倍程度の内径を有した大径の分岐
キャビティ孔３Ｂとから形成される。３Ｂ、は該分岐キ
ャビティ孔３Ｂの内周上方に半径方向に設けた突出部で
あり、この突出部３Ｂ、は垂直な内周壁面Ｈに対して内
部上方に向けて傾斜したテーパ面５を介して形成される
。またこの突出部３Ｂ１の突出長さ２は成形すべき金属
パイプ１の大径な膨出部１ａの肉厚よりも充分に長く半
径方向に突出されていることが望ましい。また前記内周
壁面Ｈの高さは例えば前記小径部３Ａからの下方入口付
近から２０ｍｍ程度であるが、これは−例であってこれ
に限るものではない。

そして第３工程として図示しない油圧シリンダに連結さ
れた押圧部材６，６により金属パイプｌの両端開口部か
ら充填材２を押圧する。この実施例に用いられる油圧シ
リンダの出力は例えば１００を程度の高出力のものが使
用される。これにより金属パイプ１は充填材２によりそ
の中間部分が第３図に示すように上方に開口が空いた大
径の分岐キャビティ孔３Ｂ内に膨出され、その膨出部１
ａの上端縁が分岐キャビティ孔３Ｂ内に突出された突出
部３Ｂ、に当接することにより分岐キャビティ孔３Ｂ内
における膨出部１ａの上方向の加圧延展が規制される。

この場合、大径の分岐キャビティ孔３Ｂの内周壁面Ｈの
高さを左右の小径部３Ａと略同長の長さを選択すれば、
三方に路間−長さに延びるように分岐した略丁字状の金
属パイプとしてのＴ字管７を成形できる（第４図参照）
。

従来のバルジ加工においては、ウレタンを充填材として
使用する充填成形か、あるいは加圧油を使用する法悦成
形によって行っていたので、膨出部１ａを長く且つ大径
に形成することは困難であったが、上記実施例において
は高圧力を加えた場合に圧縮密度が変化が少なく、かつ
被成形材料よりも弾性限界が小さく塑造性に冨んだ鉛等
の軟質金属材を充填材２と使用しているため、シリンダ
によって駆動される押圧部材６，６による圧力が伝達ム
ラがなく均一に被成形物としての金属パイプ１に伝達さ
れることにより、略丁字状の金属パイプ１の小径管部１
ｂおよび大径管部ＩＣからなる三方異径管を成形できる
とともにその内部に段差が生ずることなく均一な厚みに
形成される。

これは充填材２として鉛等の低融点金属材を使用したた
め、金型４内のパイプ内径面積×ピストン圧力＝充填材
２による加圧力となり、ピストンの圧力が圧縮密度の変
化が少なく、かつ被成形材料よりも弾性限界が小さく、
塑像性に冨んだ低融点金属材料としての鉛を使用した充
填材２を介して被成形物としての金属パイプ１を加圧、
延展するからである。また金型４のキャビティ孔３Ｂの
上方部には開口が形成されているから、小径管部ｌｂ、
ｌｂを通じてシリンダからの加圧力は分岐キャビティ孔
３Ｂ内に円滑に伝達されて膨出部１ａの上端縁が突出部
３Ｂ、に当接することにより膨出部１ａのそれ以上の加
圧延展が阻害されて所望の高さ及び管径を有する膨出部
１ａが形成される時に、必要以上のピストンからの加圧
力が分岐キャビティ孔３Ｂの前記開口から逃げるように
なして必要以上の無理な加圧力が大径の膨出部１ａに加
わって亀裂を生ずる等の不都合を生ずるためである。こ
の結果、金属パイプ１の左右の小径管部１ｂ、ｌｂおよ
び大径管部ＩＣとなる膨出部１ａの肉圧は均一の厚みに
形成できるとともに特に大径管部ＩＣの入口の周辺付近
の曲率が小さく均一な厚みをもった三方異径管継手を成
形できる。

これに対して従来にようにウレタンを充填材に使用する
ときにはウレタン自体が圧縮されてしまう不都合があり
、また加圧油を使用する時には加圧油が両端開口部から
漏れないように封密した状態で加圧しなければならず、
膨出部１ａを長く且つ異径にするために圧力を高くする
と、どうしても金属パイプ１の両端開口部から加圧油が
漏れる不都合があり、何れも膨出部１ａに充分に圧力を
作用させるのが困難であり、小径部３Ａから大径な分岐
キャビティ孔３Ｂに連なる人口付近の曲率が太き（なっ
て均一な肉圧な大径管部を有する異径管継手の成形は困
難であった。

その後、第４工程として金属パイプ１を略丁字状に成形
したら、膨出部１ａの頭部を切除して、全体を充填材２
の融点以上に加熱して充填材２を溶かし出す。この際、
加熱が焼きなましとなり、成形時の加工硬化が除去され
る。従って成形加工後にいちいち焼きなましをする必要
がない。これにより、異径のＴ字管７が製造される。こ
のような工程を経ることによりＴ字管の大径管部ＩＣが
小径管部１ｂよりも略１．５倍程度の管径に形成するこ
とができる。

次いでこのＴ字管７の三方に分岐した必要な各小径管部
１ｂ、ｌｂを同一方向に屈曲する。

第５図ａ、ｂはＴ字管７を上述のように屈曲するベンデ
ィングマシンを示しており、大径管部ＩＣと左右の小径
管部１ｂ、ｌｂを支持する横断面半円形状の溝８ａが形
成されてＴ字状に配設された支持台８，８．８と、三側
面にそれぞれ横断面半円形状の溝９ａが形成されて屈曲
時にＴ字管７の三方に分岐した小径管部１ｂ、ｌｂおよ
び大径管部ＩＣの分岐部を固定する押え型部材９とから
構成されている。各支持台８は、Ｔ字管７の三方に分岐
した小径管部１ｂ、ｌｂまたは大径管部ＩＣを中心とし
てそれぞれ独立に回動するようになっている。また、各
支持台８の端面には案内軸ＩＯが固定され、この案内軸
１０には移動板１１が移動自在に装備されている。そし
てこの移動板１１の下部には支持台８の下面に固定した
油圧シリンダ１２のピストンロッド１３の端部が固定さ
れ、また上部には小径管部１ｂと大径管部ＩＣ内に挿入
される心棒１４の端部が固定されていて、油圧シリンダ
１２により心棒１４が移動操作されるようになっている
。

上記ベンディングマシンによりＴ字管７の必要な小径管
部１ｂ、ｌｂを屈曲するのには、大径管部ＩＣと各小径
管部１ｂ、ｌｂを溝８ａにセフ）し押え型部材９により
Ｔ字管７の三方に分岐した大径管部ＩＣおよび小径管部
１ｂ、ｌｂの分岐部を固定し、次いで各油圧シリンダ１
２を動作して大径管部１ｃと各小径管部ｌｂ内に心棒１
４を挿入し、その後小径管部１ｂを支持する各支持台８
をＴ字管７の三方の分岐部を支点として同一方向に回動
させて小径管部１ｂを押え型部材９の溝９ａ内に嵌入さ
せる。これにより第６図（ａ）に示すように、Ｔ字管の
２つの小径管部１ｂ、ｌｂが側面略直角に屈曲されて中
間部には大径管部ＩＣが位置された三方継手管が成形さ
れる。また第６図（ｂ）に示すように小径管部１ｂ、ｌ
ｂと大径管部ＩＣとが正面略Ｙ字状に位置した三方継手
管を成形することもできる。このようにＴ字管７の三方
に分岐した各小径管部１ｂと大径管部ＩＣの分岐部を固
定した状態で少なくとも２つの各小径管部１ｂ、ｌｂを
屈曲すると、屈曲後はいちいち大径管部ＩＣと各小径管
部１ｂの長さをそろえなくても済む。従来の三方管継手
ではバルジ加工後の金属パイプ１をＵ字状に屈曲するの
に金属パイプ１の一方の端部を押え型部材に倣うように
押え型部材に固定し、他方の端部を押え型部材に倣うよ
うに押え型部材側に押圧していた。すなわち金属パイプ
１の中間部を固定することなく屈曲していたので、一方
の端部と他方の端部がそろわずに（このとき膨出部１ａ
はＵ字管の中間部から多少ずれてしまう。）ので、屈曲
後にそろえる必要があった。

なお上記説明をしたように、金属バイブ１内に低融点金
属材からなる充填材２をつめ込み、その後金属パイプ１
の両端部から加圧することにより成形されるＴ字管を基
本の形態として異径の三方継手管を成形する場合を実施
例として説明したけれども、大径管部１ｃに対する小径
管部１ｂの設置個数を例えば７本位まで増大して異径管
継手を成形することも可能である。また上記実施例にお
いては小径管部１ｂに対して略１．５倍程度に大径管部
ＩＣを成形する場合につき説明したけれども、これは例
示であり１．５倍以上の大径管部ＩＣの成形も可能であ
る。しかも小径管部１ｂの内径寸法についても例示であ
って上記説明に限るものではない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、低融点金属材からなる充填材を
つめ込んだ金属パイプを金型のキャビティ内にセットし
た後に、金属パイプの両端部から充填材を介して加圧成
形することにより、金型内におけるキャビティの略中間
部に設けた大径な分岐キャビティ孔内に金属パイプの中
間部分を膨出し、その上端縁を該分岐キャビティ孔内に
設けた突出部に当接して膨出部の加圧延展を規制するよ
うになしたので、一定の厚みの肉厚を有し接続部分がな
い大径管部を有する多方異径管継手を短時間のうちに量
産でき、また従来とは異なり別体の管部を接続すること
がなくなり、ろう付は等の継目個所が存在しないから継
手内部には段差も生ずることがなくなって冷媒の流れが
乱れるということがなく円滑に流れるとともに歩留りが
良く高精度で構造堅牢な製品が成形できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
第１工程を示す断面図、第２図は金型のキャビティ内に金属パイプをセットする
状態の断面図、第３図は成形加工時の断面図、第４図は得られるＴ字管を示す断面図、第５図（ａ）、
（ｂ）はヘンディングする工程を示す側面図と平面図、第６図（ａ）　　　（ｂ）はヘンディング工程を経た後
の三方異径管継手を示す斜面図、第７図は熱交換器に使用される従来の三方継手管を示す
斜面図、第８回（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来の三方継手管の製
造方法を示す説明図である。 ■・・・金属パイプ、１ａ・・・小径管部、ｌｂ・・・
大径管部、２・・・充填材、３・・・キャビティ、３Ａ
・・・小径部、３Ｂ・・・分岐キャビティ孔、３Ｂ、・
・・突出部、４・・・金型、６・・・押圧部材、７・・
・Ｔ字管。第図第図（ｂ）第図（ｂ）第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属パイプ内に、該金属パイプを形成する金属材
料よりも低融点の軟質金属材料からなる充填材を充填す
る工程と、略Ｔ字状に分岐した金型内部の該キャビティ
内に前記金属材料をセットする工程と、該金属パイプの
両端部から前記充填材を介して加圧することにより該キ
ャビティの略中間に他のキャビティ部分よりも大径に形
成した分岐キャビティ孔内に前記金属パイプの略中間部
を膨出させる工程と、次で該分岐キャビティ孔の内周上
方に設けた突出部に前記金属パイプの成形中の上端縁が
当接してその加圧延展を規制可能とする工程とからなる
ことを特徴とした多方異径管継手の製造方法。
（２）低融点の軟質金属材料からなる充填材を金属パイ
プ内に詰め込み、該金属パイプを略Ｔ字状の分岐キャビ
ティ孔を内部に有する金型のキャビティ内にセットし前
記充填材を介して前記金属パイプの両端部から加圧する
ことにより該キャビティの略中間に位置する前記分岐キ
ャビティ孔内に前記金属パイプの略中間部を膨出させて
一体成形される多方異径管継手にして、複数の略同長の
小径管部と、該小径管部の略中間部に分岐されるととも
に大径な分岐キャビティ孔の内周上方に設けた突出部に
成形時の膨出部の上端縁が当接することにより加圧延展
が規制可能とされる１つの大径管部とを一体成形するこ
とを特徴とした多方異径管継手。
（３）前記小径管部と、該小径管部の中間部に分岐され
る大径管部とからなる多方異径管が三方管に形成される
ことを特徴とする請求項第２項記載の多方異径管継手。
（４）前記小径管部と前記大径管部とが側面略直角に形
成されることを特徴とする請求項第２項に記載の多方異
径管継手。
（５）前記小径管部と前記大径管部とが正面略Ｙ字状に
形成されることを特徴とする請求項第２項記載の多方異
径管継手。
（６）前記大径管部が小径管部よりも略１．５倍以上の
管径に形成されることを特徴とした請求項第２項記載の
多方異径管継手。