JPH1113960A - フランジ継手及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フランジ継手を成形するに際して、加工精度
を高めてパイプの先端部等の寸法誤差を小さくすると共
に、かかる工程を採用してもコストの上昇を抑えること
ができ、更にパイプの先端部の形状が複雑化しても容易
に対応することができるようにする。 【解決手段】 フランジ部材２０の当接面側２２から突
出したパイプ３の先端部にプレスにより拡張部４及び拡
管部７を成形した後、拡管部７をプレスにより拡張部側
に寄せることで、拡管部７の拡張部側に肉厚部分８を形
成する。そして、この拡管部７及びその肉厚部分８を切
削することで被連結部材の挿入孔に挿入可能な開口部５
及びＯーリング外挿部６を成形すると共に、拡張部４の
外側部位を切削することで、拡張部４を被連結部材の挿
入孔に挿入可能な外径寸法に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両用空
調装置において、パイプとヒータコアの出入口部等の連
結部材とを接続するために用いられるフランジ継手及び
その成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のフランジ継手の構成としては、実
公平５−４０３９３号公報の第１図に示されているもの
が公知になっている。かかるフランジ継手を概説する
と、配管Ｐのフランジ体１両側において、該フランジ体
１の組付け孔２よりも径の大きな環状突出壁部Ｐ1 と拡
径壁部Ｐ2 とが当接している。これにより、環状突出壁
部Ｐ1 と拡径壁部Ｐ2 とでフランジ体１が挟持固定され
て、フランジ継手が構成されるようになっている。

【０００３】このフランジ継手は、図７乃至図１２に示
される様な下記する工程で成形されると推定される。か
かる成形工程を説明すると、第１の工程では、図７に示
される様に、先端部がフランジ部材（フランジ体）１０
０の被連結部材との当接面１０１側から突出するように
パイプ１０３を被連結部材との反当接面１０２側からフ
ランジ部材１００の取付孔１０４に挿入する。第２の工
程では、図８に示される様に、第１回目のプレスにより
フランジ部材１００の前記反当接面１０２より手前側の
パイプ１側面に拡管部（環状突出壁部）１０５を形成す
る。第３の工程では、図９に示される様に、第２回目の
プレスによりパイプ１０３の前記先端部を拡管する。第
４の工程では、図１０に示される様に、第３回目のプレ
スによりパイプ１０３の先端部のうち前記拡管された側
の開口近傍を縮管し、この縮管部分よりもフランジ部材
１００側を拡管したままとして、拡管部（拡径壁部）１
０６を予備形成する。第５の工程では、図１１に示され
る様に、第４回目のプレスにより拡管部１０６を最終す
る。第６の工程では、図１２に示される様に、第５回目
のプレスにより前記縮管部分の開口近傍を再度拡管する
ことにより開口部１０７を成形してＯーリング外挿部１
０８を形成する。

【０００４】このように、上記公知のフランジ継手は、
Ｏーリング外挿部を形成する工程までにおいて最低でも
６回の工程を要すると共に、その成形にあたっては全て
プレス加工によって行われ、そのプレス回数は５回であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プレス加工の
みによってフランジ継手を成形する場合には、フランジ
部材の当接面１０１より突出したパイプ１０３の先端部
が複雑な形状になるとプレス回数が増加するため、フラ
ンジ継手の加工コストが高くなるという不具合を有す
る。

【０００６】また、パイプ１０３の外挿部１０７及びＯ
ーリング外挿部１０８を全てプレスにより成形するの
で、どうしても加工精度が低くならざるを得ない。この
ため、許容範囲を越える寸法誤差が生じて被連結部材の
挿入孔にパイプ１０３の開口部１０７又は拡張部１０６
を挿嵌することが不可能となったり、Ｏーリング外挿部
１０８に外挿されたＯーリングが被連結部材の挿入孔の
内壁に適宜に接せず十分なシール性を得ることができな
いという不具合が生ずる虞れもあった。

【０００７】これに対し、フランジ部材及びこれに挿入
されたパイプを転動させながら成形する転造加工という
方法により開口部、Ｏーリング外挿部等を成形するよう
にすれば、プレス加工による場合よりもその加工精度が
高いので上記不具合を生ずることを防止でき、しかもパ
イプの先端部が複雑な形状となっても対応することがで
きるが、この転造加工は必要とする成形機等が高額であ
る等の設備面でプレス加工に比較して高いコストとなる
ので、採用しがたい。

【０００８】そこで、この発明は、フランジ継手を成形
するに際してその工程を工夫することにより、加工精度
を高めてパイプの先端部等の寸法誤差を小さくすると共
に、かかる工程を採用してもコストの上昇を抑えること
ができ、更にパイプの先端部の形状が複雑化しても容易
に対応することができるフランジ継手及びその成形方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明に係
るフランジ継手は、パイプの端部にフランジ部材を取付
けて成るフランジ継手において、前記フランジ部材の被
連結部材との当接面側から反当接面まで貫通する取付孔
に、前記パイプが前記反当接面側から挿入されることに
より、パイプの先端部を当接面側から突出したものとす
ると共に、この突出したパイプのＯーリングを外挿する
部分を、塑性加工にて形成された肉厚部分を切削して設
けたものとしている（請求項１）。

【００１０】そして、このフランジ継手を成形するにあ
たっては、被連結部材との反当接面側から当接面側に貫
通するフランジ継手の取付孔にパイプを挿入する第１の
工程と、前記パイプの軸方向からの塑性加工により該パ
イプの前記取付孔の当接面側から突出した部分を膨出さ
せて拡張部とする第２の工程と、前記パイプの軸方向か
らの塑性加工により前記パイプの当接面側の開口端近傍
の部分をフレア状に膨出させる第３の工程と、前記パイ
プの軸方向からの塑性加工により前記フレア状に拡管さ
れた開口端近傍の部分を拡張部側に寄らせて肉厚部分を
形成する第４の工程と、切削加工により拡管された開口
端近傍部位を開口部に成形し、前記肉厚部分からＯーリ
ングを外挿する部分を形成すると共に肉厚部分に連なる
拡張部の外径寸法を調整する第５の工程とが用いられる
（請求項２）。

【００１１】これにより、塑性加工によりある程度フラ
ンジ継手の形状を成形した後にパイプの先端部分の最終
加工を切削加工によって行うので、プレス加工のみの場
合よりもその加工精度を高めることができると共に、パ
イプの先端部分の形状が複雑化しても容易に対応するこ
とができる。

【００１２】また、塑性加工は、拡張部の成形のため、
パイプの開口端近傍部位の拡管のため、及び開口端近傍
部位を拡張部まで寄せるための３回で済むことから、例
えば塑性加工がプレス加工の場合には、プレスの回数は
上記公知のフランジ継手よりも減少することとなる。こ
のため、プレスに要するクランプの数も減少し、成形機
の小型化を図ることが可能となる。

【００１３】尚、前記第２工程において、前記パイプの
軸方向からの塑性加工により該パイプの前記取付孔の反
当接面側の所定部位を膨出させて拡張部を形成するよう
にしても良い（請求項３）。これにより、フランジ部材
に対し拡張部が両側から当接するので、フランジ部材と
パイプとは強固に取付けられたものとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。

【００１５】図１において、この発明に係るフランジ継
手１によりパイプ２が被連結部材３０の挿入孔３１に挿
嵌して取付けられた状態が示されている。かかるフラン
ジ継手１は、フランジ部材２０にパイプ２を取り付けて
なるものである。

【００１６】このうち、フランジ部材２０は、被連結部
材の反当接面２１から被連結部材に当接する当接面２２
まで貫通した取付孔２３が形成されている。この取付孔
２５は、下記するパイプ２が挿嵌されるもので、反当接
面２１側の開口端近傍部位２３ａは、この実施形態では
その内径が幾分大きくなっている。

【００１７】パイプ２は、例えばアルミニウムを主材料
とするもので、この実施形態においては、反当接面２１
側において拡張部３が、当接面２２側において拡張部４
が形成されており、このうち拡張部３は、開口端近傍部
位２３ａと取付孔２３の他の部位との段差面に当接し、
拡張部４は、取付孔２３の開口周縁部に当接したものと
なっている。これにより、パイプ２は、フランジ部材２
０に強固に取付けられたものとなっている。更に、パイ
プ２は、先端部の開口近傍において、拡張部４と略同径
の開口部５が形成されており、この拡張部４と開口部５
との間にＯーリング外挿部６が形成されている。

【００１８】一方で、被連結部材３０には、前記パイプ
の拡張部４及び開口部５の外径と略同径の挿入孔３１が
形成されている。

【００１９】これにより、Ｏーリング外挿部６にＯーリ
ング１０を外挿して、フランジ部材２０の当接面２２が
被連結部材３０に当接するまでフランジ継手１のパイプ
２を挿入孔３１に装着した場合には、このＯーリング１
０により被連結部材３０とフランジ継手１とがシール性
良く連結される。

【００２０】次に、このフランジ継手１の成形方法につ
いて図２乃至図６を用いて説明する。

【００２１】まず、第１の工程として、図２に示される
様に、被連結部材との反当接面２１側から当接面２２側
まで貫通した取付孔２３に、パイプ２を例えば反当接面
２１側から挿入する。

【００２２】次に、第２の工程として、図３に示される
様に、所定の型が形成されたクランプ（図示せず）によ
り、パイプ１に対してその軸方向（矢印方向）でフラン
ジ部材２０を挟むようにして第１回目のプレスをする。
これにより、反当接面２１側において拡張部３が、当接
面２２側において拡張部４が成形される。

【００２３】そして、第３の工程として、図４に示され
る様に、図示しない前記とは異なる型が形成されたクラ
ンプにより、パイプ２に対しその軸方向（矢印方向）に
第２回目のプレスをする。これにより、パイプ２の開口
端近傍部位がフレア状に拡管された拡管部７となる。

【００２４】また、第４の工程として、図５に示される
様に、これも図示しない前述してきたのとは異なる型が
形成されたクランプにより、パイプ２に対しその軸方向
（矢印方向）に第３回目のプレスをする。これにより、
拡管部７が拡張部４側に寄せられることにより、パイプ
２の開口端から拡張部４までの寸法が短くなると共に、
当該拡管部７の拡張部側部位が肉厚となる。この部分を
以下便宜上肉厚部分８として説明する。

【００２５】更に、第５の工程として、図６に示される
様に、拡張部４の外側部位を切削加工により削って被連
結部材３０の挿入孔３１に挿入可能な外径にすると共
に、拡張部７の開口端側部位を同じく切削加工により削
って、被連結部材３０の挿入孔３１に挿入可能な外径の
開口部５に形成し、拡管部７の拡張部側の肉厚部分８か
ら所望の溝の深さを有するＯーリング外挿部６に形成す
る。

【００２６】従って、以上の工程によりフランジ継手を
成形するので、その工程を５回に抑えることができると
共に、プレス作業が３回で済むので、成形機の小型化が
図れ、設備費用を低減することができる。

【００２７】また、パイプ２の開口部５、Ｏーリング外
挿部６の成形は切削加工により行うと共に、拡張部４の
外径寸法の調整を切削加工により行うので、開口部５又
は拡張部６が被連結部材３０の挿入孔３１に挿入するこ
とができないという事態を防止することができる。ま
た、Ｏーリング外挿部６の溝が深すぎて、Ｏーリング１
０が挿入孔３１の内壁に当接しないという事態も防止す
ることができる。

【００２８】尚、切削加工に至るまでのフランジ継手の
３回の概略成形をプレス加工により行うと説明してきた
が、必ずしもかかるプレス加工に限定されず、フランジ
継手の概略成形が可能であれば、いかなる塑性加工であ
っても良いのは勿論である。

【００２９】また、フランジ継手１は、反当接面２１側
に拡張部３が成形したものとしていいるが、拡張部３が
なくても良いものであり、これに伴いフランジ継手１の
成形工程もかかる拡張部を成形するための工程がなくな
ることとなる。

【００３０】

【発明の効果】以上により、この発明によれば、ある程
度塑性加工によりフランジ継手の形状を成形した後に開
口部及びＯーリングを外挿する部分の成形、パイプの先
端部側の拡張部の外径寸法の調整を切削加工により行う
ので、被連結部材の挿入孔に確実にパイプの開口部及び
拡張部を挿入することが可能となり、またＯーリング外
挿する部分に外挿されれたＯーリングが被連結部材の挿
入孔の内壁に適宜当接するので、パイプと被連結部材と
のシール性を優れたものとすることが可能となる。ま
た、パイプの先端部の形状が複雑化しても容易に対応す
ることができる。

【００３１】また、この発明によれば、単にプレス加工
によりフランジ継手を成形する場合に比し、塑性加工の
回数の減少を減少することができるため、成形機の小型
化を図ることができるので、フランジ継手の成形コスト
を削減することが可能となる。また、転造加工のみによ
り成形する場合よりも必要とする成形機のコストが少な
くて済むので、転造加工のみの場合よりも設備費用を低
減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明に係るフランジ継手を被連結
部材にＯーリングを用いて挿嵌した状態を示す断面図で
ある。

【図２】図２は、同上のフランジ継手の成形工程のうち
フランジ部材の取付孔にパイプを挿入する第１の工程を
示した一部断面図である。

【図３】図３は、同上のフランジ継手の成形工程のうち
第１回目のプレスによりパイプに拡張部を形成する第２
の工程を示した一部断面図である。

【図４】図４は、同上のフランジ継手の成形工程のうち
第２回目のプレスによりパイプの開口端を拡張して拡管
部を形成する第３の工程を示した一部断面図である。

【図５】図５は、同上のフランジ継手の成形工程のうち
第３回目のプレスにより拡管部を拡張部側に寄せて拡管
部に肉厚部分を形成する第４の工程を示した一部断面図
である。

【図６】図６は、同上のフランジ継手の成形工程のうち
切削加工により拡管部から開口部とＯーリング外挿部を
削りだし、拡張部を適宜な外径に張設する第５の工程を
示した一部断面図である。

【図７】図７は、従来のフランジ継手の成形工程のう
ち、第１の工程を示す一部断面図である。

【図８】図８は、従来のフランジ継手の成形工程のう
ち、第２の工程を示す一部断面図である。

【図９】図９は、従来のフランジ継手の成形工程のう
ち、第３の工程を示す一部断面図である。

【図１０】図１０は、従来のフランジ継手の成形工程の
うち、第４の工程を示す一部断面図である。

【図１１】図１１は、従来のフランジ継手の成形工程の
うち、第５の工程を示す一部断面図である。

【図１２】図１２は、従来のフランジ継手の成形工程の
うち、第６の工程を示す一部断面図である。

【符号の説明】

１ フランジ継手 ２ パイプ ３ 拡張部 ４ 拡張部 ５ 開口部 ６ Ｏ−リング外挿部 ７ 拡管部 ８ 肉厚部分 １０ Ｏーリング ２０ フランジ部材 ２１ 反当接面 ２２ 当接面 ２３ 取付孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 集貝 雅彦 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者 井田 博之 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプの端部にフランジ部材を取付けて
   成るフランジ継手において、 前記フランジ部材の被連結部材との当接面側から反当接
   面まで貫通する取付孔に、前記パイプが前記反当接面側
   から挿入されることにより、パイプの先端部を当接面側
   から突出したものとすると共に、この突出したパイプの
   Ｏーリングを外挿する部分を、塑性加工にて形成された
   肉厚部分を切削して設けたものとすることを特徴とする
   フランジ継手。
2. 【請求項２】 被連結部材との反当接面側から当接面側
   に貫通するフランジ継手の取付孔にパイプを挿入する第
   １の工程と、前記パイプの軸方向からの塑性加工により
   該パイプの前記取付孔の当接面側から突出した部分を膨
   出させて拡張部とする第２の工程と、前記パイプの軸方
   向からの塑性加工により前記パイプの当接面側の開口端
   近傍の部分をフレア状に膨出させる第３の工程と、前記
   パイプの軸方向からの塑性加工により前記フレア状に拡
   管された開口端近傍の部分を拡張部側に寄らせて肉厚部
   分を形成する第４の工程と、切削加工により拡管された
   開口端近傍部位を開口部に成形し、前記肉厚部分からＯ
   ーリングを外挿する部分を形成すると共に肉厚部分に連
   なる拡張部の外径寸法を調整する第５の工程とを具備す
   ることを特徴とするフランジ継手の成形方法。
3. 【請求項３】 前記第２工程において、前記パイプの軸
   方向からの塑性加工により該パイプの前記取付孔の反当
   接面側の所定部位を膨出させて拡張部を形成することを
   特徴とする請求項２に記載のフランジ継手の成形方法。