JPH1024342A - 冷間鍛造による水栓金具部品の製造方法及びこれによって製造された水栓金具部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造に代わる冷間鍛造を適用した最適な水栓
金具部品の製造方法を提供すると共に加工工数も少なく
て済みしかも加工精度も高い水栓金具部品を提供するこ
と。 【解決手段】 水栓金具に組み込まれてたとえば継手等
のように内部に流路を形成した中空の部品を製造するに
際して、棒状の金属素材の両端からパンチで追い込むこ
とによって中空部を冷間鍛造によって創成していき、こ
れらのパンチどうしの先端が突き合わさる位置に残る余
肉の隔壁をパンチの打抜によって除去することによって
中空部を貫通させ、水栓金具部品の外郭及び中空部の内
周面の全体を冷間鍛造によって成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の水栓金具に
組み込まれる部品の製造方法に係り、特に冷間鍛造によ
る水栓金具部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば単水栓や湯水混合水栓等の各種
の水栓金具は、内部に流路を形成すると共に弁を収納す
るための中空部を形成した本体と、配管に接続するため
の継手部材や吐水管等を付帯したものがその一般的な構
造である。そして、吐水管はその内部を通る水や混合水
の圧力が低いので管材等が利用される一方、本体や継手
及び本体に内蔵されて流路を形成する各種の部材では給
水・給湯圧に耐え得る肉厚を持たせたものとする必要が
あり、一般に銅合金を素材として鋳造法によって製造さ
れている。

【０００３】鋳造法による水栓金具の本体やこれに別部
材として組み込まれる水栓金具部品の製造では、水栓以
外の分野においてもそうであるように、製造用の型を準
備しておくことによって多品種の多量生産が可能とされ
ている。

【０００４】一方、外郭形状が比較的簡単な水栓金具以
外の部品については、鍛造による製造も適用されている
が、その殆どが鉄系の材料に対してであって、水栓金具
の本体や部品に多く採用されている銅合金材料への冷間
鍛造の展開までには至っていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】鋳造法による製造で
は、湯の流れ性を最優先で考慮すべき設計とすることが
必要であり、製品の肉厚やその断面の変化の点で設計の
自由度に制約を受けやすい。また、水栓本体等のように
内部を中空部としてその開放端に部材を連結するような
場合では、この開放端部分の内周を機械加工によって切
削することが要求される。したがって、製品形状の展開
性への影響は無視できず、また鋳造後の切削のために加
工工数が多く、余肉の除去によって歩留りも低くなる。

【０００６】更に、たとえば水栓本体のスパウトの接続
や給水及び給湯管との連結には、殆ど円筒状の形状の部
品が多用される。これらの主として流路接続用の部品
は、その形状自体は比較的単純であるものの、流路の接
続のためのシールが支障なく行えるように接続面の精度
を高くすることが必要である。しかしながら、このよう
な部品においても、鋳造法であれば多量生産が可能であ
るものの、接続面の切削加工が必須であることから、同
様に加工工数の増加だけでなく、歩留りも低くなる傾向
にある。

【０００７】このように従来の水栓金具部品の製造で
は、鋳造法を主として適用していたことから、製品形状
の制約から生産性の面までを含めて改善すべき問題が残
っている。

【０００８】本発明において解決すべき課題は、鋳造に
代わる鍛造を適用した最適な水栓金具部品の製造方法を
提供すると共に加工工数も少なくて済みしかも加工精度
も高い水栓金具部品を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の水栓金具部品の
製造方法は、中空部を持つ水栓金具用の部品を、金属素
材に対する冷間鍛造によって成形することを特徴とす
る。

【００１０】また、水栓金具部品は、貫通する中空部を
持つように金属素材を冷間鍛造して成形したものであ
り、この場合貫通する中空部の内周面に内側に環状に突
き出る突部を形成したものとすることもできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の水栓金具部品の製造方法
においては、中空部の内周面を流路に対するシール面と
し、このシール面を含めて冷間鍛造によって成形するこ
とができる。そして、中空部を、棒状の金属素材の両端
側の少なくとも一方からのパンチの追い込みにより成形
したり、一対のパンチによる棒状の金属素材の両端側か
らの追い込みにより中空部を冷間鍛造成形し、更にパン
チの挿入端どうしの突き合わせ端に残る余肉の隔壁をパ
ンチで打ち抜いて中空部を貫通させるようにしてもよ
い。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の製造方法によって製造した水
栓金具部品を組み込んだ湯水混合水栓の要部を示す正面
縦断面図、図２は要部の分解斜視図である。

【００１３】図において、湯水混合水栓はシングルレバ
ー式であって弁機構を内蔵したカートリッジ１を底盤２
とカバー３とによって保持し、カートリッジ１の底部に
は給水管１ａ及び給湯管１ｂを接続している。そして、
これらの給水管１ａ及び給湯管１ｂには、円筒状の継手
４を水栓金具部材として連結し、これらの継手４を底盤
２の取付け孔２ａに差し込んで固定することによってカ
ートリッジ１を底盤２上に保持している。

【００１４】継手４は銅合金の棒状のビレットを冷間鍛
造によって成形し、この鍛造成形の後に外周に雄ネジ４
ａを転造加工により形成したものであり、その詳細を図
３に示す。なお、雄ネジ４ａの加工は機械切削によって
ももちろん可能であるが、歩留りや生産性の点から転造
加工によるほうが一般的に有利である。

【００１５】継手４は、その上端に底盤２の取付け孔２
ａの周りの上面に着座するフランジ４ｂを持ち、このフ
ランジ４ｂの下面の３個所には底盤２に対してカシメに
よって接合するための突起４ｃを設けると共に、これら
の突起４ｃを挟んだ部分には肉を盗んだ逃げ面４ｄを形
成したものである。そして、図１に示すように給湯管１
ｂを差し込む部分には、この給水管１ｂの中途に設けた
膨出部１ｃが上側から突き当たると共に給湯管１ｂ周り
にきっちりと嵌合可能な内径を持つ環状座４ｅを突部と
して設けている。

【００１６】このような形状を持つ継手４は、雄ネジ４
ａの転造加工を除いて冷間鍛造によって成形されるもの
であり、図４に冷間鍛造の工程を順に示す。

【００１７】継手４はその外郭の全体を創成する上下の
一対のダイと、フランジ４ｂ側から前方押し出し加工す
るための第１のパンチと、下端側から後方押し出し加工
するための第２のパンチとによって、同図の（ａ）〜
（ｆ）の順に鍛造される。すなわち、同図の（ａ）に示
す金属ビレットのワークＷに対して（ｂ）〜（ｆ）の順
にダイに設けた鍛造用の成形凹部に順送りしていき、第
１，及び第２のパンチの動作のストロークを変化させう
ことによって、フランジ４ｂ側から先に中空部を穿って
いき、同図（ｄ）の工程で初めて第２のパンチによる後
方押し出しを開始し、同図の（ｅ）の工程で突起４ｃの
形状をコイニングにより形成する。そして、一連の工程
により生じた隔壁４ｆ及びフランジ４ｂを同図（ｆ）の
工程で打抜き加工して鍛造加工を完了する。更に、環状
座４ｅ部分である外周面には雄ネジ４ａを転造加工によ
って形成することによって、図５に示す継手を得ること
ができる。

【００１８】ここで、継手５はその全体が冷間鍛造によ
って形成され、フランジ４ｂの突起４ｃ及び逃げ面４ｄ
もダイによってその形状精度を高くして鍛造成形され
る。また、継手４の中空部分も同様であって、環状座４
ｅの内径や形状及びその上下の中空部の内周壁は高い形
状精度で成形することが可能である。

【００１９】一方、継手５は図５に示すように、その下
端を取付け孔２ａの中に差し込んでいき、３個の突起４
ｃを取付け孔２ａの開口縁に開けた切欠２ｂの中に嵌め
込み、この切欠２ｂから下に突き出た突起４ｃを押し潰
すカシメによって継手５を底盤２に固定される。このよ
うな切欠２ｂに対するカシメ固定であっても、突起４ｃ
やその周りの逃げ面４ｄの形状は冷間鍛造によって高い
精度に維持されるので、これらの突起４ｃや逃げ面４ｄ
部分を機械切削や研磨をすることなく確実に接合するこ
とができる。

【００２０】また、図１に示すように、継手６に差し込
まれる給湯管１ｂは膨出部１ｃが環状座４ｅの上面に突
き当たり、環状座４ｅの下側に配置したパッキン５によ
ってシールされると共にこのパッキン５の下に組み込ん
だ金属製の止め具６により抜け止めされる。このような
パッキン５によるシールにおいても、継手６の内周面は
鍛造によって高い形状精度で加工されているので、その
内周を切削したり研磨したりする必要はなく、パッキン
５によって良好なシールが維持される。

【００２１】このように切削や研磨が不要な製造が可能
なので、耐食性は高いが切削性に劣るとされている９−
１丹銅を用いることもでき、この素材の高耐食性によっ
て好適な水栓金具部品を得ることができる。

【００２２】図６は湯水混合水栓の別の例を示す要部の
縦断面図である。

【００２３】この例では、湯水混合水栓の本体１１を管
材のような薄肉材によって形成し、背部に接続する給水
または給湯用の脚管１２及び下端に旋回自在に取り付け
るスパウト１３のそれぞれを連結するための継手１４，
１５を冷間鍛造によって製造したものである。

【００２４】これらの継手１４，１５はそれぞれ図７及
び図８に示すように中空体であって、それぞれの成形の
ために準備したパンチによって、棒状のビレットの両端
からの追い込みにより冷間鍛造されるもので、その工程
は先の例で説明した継手４の鍛造とほぼ同様である。

【００２５】

【発明の効果】本発明では、水栓金具に組み込まれる中
空の部品を冷間鍛造によって一体に成形するので、鋳造
法に比べると、たとえば他の部材を嵌合したりして接続
する部分に対する切削や研磨等の後加工が省略できるの
で、生産性及び金属材料の歩留りが格段に向上し、シー
ル面の加工精度も高くなるのでパッキンをそのまま組み
込むだけの構造で良好なシールが得られる。

【００２６】また、鋳造法によるものでは製品の内部欠
陥が避けられないのに対し、強度及び耐食性を高く維持
できる製品を必要最小限の肉厚で得ることができるの
で、水栓金具用として最適化できると同時に歩留りが更
に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の冷間鍛造によって製造した継手を水
栓金具部品として備えた湯水混合水栓の要部を示す正面
縦断面図である。

【図２】 図１の湯水混合水栓の要部を継手を含めて示
す分解斜視図である。

【図３】 継手の詳細であって、同図の（ａ）は縦断面
図、同図の（ｂ）は底面図、同図の（ｃ）はフランジに
設けるカシメ用の突起及び逃げ面を示す図である。

【図４】 棒状ビレットから継手を冷間鍛造し中空部の
中の隔壁を切削によって除去して環状座を形成するまで
の過程をを順に示す図である。

【図５】 雄ネジを刻んで最終製品とした継手と底盤の
要部を示す分解斜視図である。

【図６】 脚管及びスパウト用の継手を冷間鍛造におっ
て製造した部品とした湯水混合水栓の別の例を示す要部
の縦断面図である。

【図７】 図６の例における脚管用の継手の詳細を示す
縦断面図である。

【図８】 図６の例におけるスパウト用の継手の詳細を
示す縦断面図である。

【符号の説明】 １ ：カートリッジ １ａ：給水管 １ｂ：給湯管 １ｃ：膨出部 ２ ：底盤 ３ ：カバー ４ ：継手 ４ａ：雄ネジ ４ｂ：フランジ ４ｃ：突起 ４ｄ：逃げ面 ４ｅ：環状座 ４ｆ：隔壁 ５ ：パッキン ６ ：止め具 １１ ：本体 １１ａ：給水管 １２ ：脚管 １３ ：スパウト １４，１５：継手

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空部を持つ水栓金具用の部品を、金属
   素材に対する冷間鍛造によって成形する冷間鍛造による
   水栓金具部品の製造方法。
2. 【請求項２】 中空部の内周面を流路に対するシール面
   とし、このシール面を含めて冷間鍛造によって成形する
   請求項１記載の冷間鍛造による水栓金具部品の製造方
   法。
3. 【請求項３】 中空部を、棒状の金属素材の両端側の少
   なくとも一方からのパンチの追い込みにより成形する請
   求項１または２記載の冷間鍛造による水栓金具部品の製
   造方法。
4. 【請求項４】 一対のパンチによる棒状の金属素材の両
   端側からの追い込みにより中空部を冷間鍛造成形し、更
   にパンチの挿入端どうしの突き合わせ端に残る余肉の隔
   壁をパンチで打ち抜いて中空部を貫通させる請求項１か
   ら３の何れかに記載の冷間鍛造による水栓金具部品の製
   造方法。
5. 【請求項５】 貫通する中空部を持つように金属素材を
   冷間鍛造して成形してなる水栓金具部品。
6. 【請求項６】 貫通する中空部の内周面に内側に環状に
   突き出る突部を形成してなる請求項５記載の水栓金具部
   品。