| 【発明の名称】 |
ホース継手金具用ブランク素材の製造方法及びホース継手金具の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】桜庭 吉治
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| 【要約】 |
【課題】ホース継手金具を一貫生産可能とすると共に製造工程を短縮し、冷間鍛造による一体化の構造で、ニップルと本体との組み合わせ部の気密性を向上する。
【解決手段】ブランク素材の各製造工程の製品成形工程と金型構造とを組み合わせパンチ等に加わる加工荷重を最小限にする加工工程としては材料片４０のスタンピング工程を行い、材料片４０の一端を冷間鍛造加工することにより、ニップル構成部分４６とソケット部１０を形成する。材料の中間部分にフランジ部１４を形成すると共に、他端にねじ接続部１２を形成する。ねじ接続部１２の底面に円錐台状の穴４８を形成し円錐台状の穴の周囲の部分４８Ａを円錐台状の穴４８方向に変形させてシート部２６を形成する。ニップル構成部分４６の外周をダイで保持しながらパンチ挿入し、後方押し出しによってニップル２４を形成する。フランジ部を継手金具取り付け用の形状に成形するトリミング工程を行い、ホース継手金具ブランク素材１５を製造する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】円柱状材料の一端部外周を円筒状の金型で保持した状態で円柱状材料の中心部分に円筒状のダイを挿入して円柱状材料の一端部を押し出し成形することにより、円柱状材料の一端部中心部分にニップルを構成するための円柱状のニップル構成部分を残存させて、該ニップル構成部分を囲む筒状のソケット部を形成する工程と、円柱状材料の他端部に接続部を形成し、該接続部外周を円筒状の金型で保持した状態で円柱状材料の中間部分に該接続部より大径のフランジ部を形成すると共に、該接続部にパンチを挿入して押し出し成形することにより、筒状の接続部を形成する工程と、前記ニップル構成部分の外周を円筒状のダイで保持した状態でニップル構成部分の中心部分にパンチを挿入して押し出し成形することにより、中心部分に前記接続部の底面まで貫通した貫通孔を備えたニップルを形成する工程と、を含むホース継手金具用ブランク素材の製造方法。
【請求項２】円柱状材料の一端部外周を円筒状の金型で保持した状態で円柱状材料の中心部分に円筒状のダイを挿入して円柱状材料の一端部を押し出し成形することにより、円柱状材料の一端部中心部分にニップルを構成するための円柱状のニップル構成部分を残存させて、該ニップル構成部分を囲む筒状のソケット部を形成する工程と、円柱状材料の他端部外周を円筒状の金型で保持した状態で円柱状材料の中間部分にソケット部より大径のフランジ部を形成すると共に、円柱状材料の他端部にパンチを挿入して押し出し成形することにより、円柱状材料の他端部に筒状の接続部を形成する工程と、前記接続部の底面中心部分にパンチを挿入することにより、該接続部の開口部方向に拡径した穴を該接続部の底面に形成する工程と、前記穴の周囲の部分を該穴の中心方向に変形させてフレア管と接続されるシート部を形成する工程と、前記ニップル構成部分の外周を円筒状のダイで保持した状態でニップル構成部分の中心部分にパンチを挿入して押し出し成形することにより、中心部分に前記シート部の中心まで貫通した貫通孔を備えたニップルを形成する工程と、を含むホース継手金具用ブランク素材の製造方法。
【請求項３】請求項１または２で製造されたホース継手金具用ブランク素材の前記接続部にねじ加工を行い所定の形状に成形してホース継手金具を製造するホース継手金具の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホース継手金具用ブランク素材の製造方法及びホース継手金具の製造方法に係り、特に、自動車の油圧ブレーキ装置に使用されるホース継手金具を製造するホース継手金具の製造方法、及びこのホース継手金具を製造するためのホース継手金具用ブランク素材を製造するホース継手金具用ブランク素材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の自動車の油圧ブレーキ装置用ホース継手金具は、図１に示される手順で製造されている。まず、切削加工や冷間鍛造加工（塑性加工）により、有底円筒状のホース圧着部１０、有底円筒状のねじ接続部１２、及びフランジ部１４とが形成された素材からなる本体１６を作成する（図１（Ａ））。次に、ねじ接続部１２の内周にタップを用いて雌ねじ１８を刻設し、隔壁２０の中心に貫通孔２２を穿設する（図１（Ｂ））。
【０００３】一方、フレア管と接続されるシート部２６を備えた内筒となるニップル２４を本体１６とは別体で作成する。そして、ニップル２４を本体１６の貫通孔２２に挿入して組み付け、ろう付けまたは溶接によりニップル２４と本体１６とを固着してホース継手金具を製造する（図１（Ｃ），（Ｄ））。
【０００４】図２は、従来の自動車の油圧ブレーキ装置用ホース継手金具の他の製造手順を示すものである。この製造手順では、本体１６にシート部２６及びニップル取付孔２８を形成した後、雌ねじ１８を刻設する（図１（Ａ），（Ｂ））。
【０００５】一方、先端にフランジ３０が形成されたニップル２４を本体１６とは別体で作成し、ニップル２４のフランジ３０を本体１６の取付孔２８に挿入して組み付け固着する（図２（Ｃ），（Ｄ））。
【０００６】なお、シート部２６を冷間鍛造加工する場合には、前工程のねじ接続部１２の有底円筒状の底が平坦となっているため、半製品の素材の状態で焼鈍を行い完成品素材としている。
【０００７】しかしながら、従来のホース継手金具の製造方法では、ニップルと本体とを別体で作成した後、組み付け、組み付け品の漏れを保証するために気密検査を行っているので、工数を要する、という問題があった。また、焼鈍工程のため素材製造工程も分断され、一貫生産ができない、という問題がある。
【０００８】なお、上記ホース圧着部１０は、ホースを挿入した後かしめることからＨｖ２５０以下の硬度が要求され、ニップル２４はかしめによって潰れるのを防止するためにＨｖ１２０以上の硬度が要求されているのも、ニップルと本体とを別体で作成する要因となっている。
【０００９】本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、一貫生産ができると共に、製造工程を短縮したホース継手金具用ブランク素材の製造方法及びホース継手金具の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１のホース継手金具用ブランク素材の製造方法は、円柱状材料の一端部外周を円筒状の金型で保持した状態で円柱状材料の中心部分に円筒状のダイを挿入して円柱状材料の一端部を押し出し成形することにより、円柱状材料の一端部中心部分にニップルを構成するための円柱状のニップル構成部分を残存させて、該ニップル構成部分を囲む筒状のソケット部を形成する工程と、円柱状材料の他端部に接続部を形成し、該接続部外周を円筒状の金型で保持した状態で円柱状材料の中間部分に該接続部より大径のフランジ部を形成すると共に、該接続部にパンチを挿入して押し出し成形する工程と、前記ニップル構成部分の外周を円筒状のダイで保持した状態でニップル構成部分の中心部分にパンチを挿入して押し出し成形することにより、中心部分に前記接続部の底面まで貫通した貫通孔を備えたニップルを形成する工程と、を含んで構成したものである。
【００１１】請求項２のホース継手金具用ブランク素材の製造方法は、円柱状材料の一端部外周を円筒状の金型で保持した状態で円柱状材料の中心部分に円筒状のダイを挿入して円柱状材料の一端部を押し出し成形することにより、円柱状材料の一端部中心部分にニップルを構成するための円柱状のニップル構成部分を残存させて、該ニップル構成部分を囲む筒状のソケット部を形成する工程と、円柱状材料の他端部外周を円筒状の金型で保持した状態で円柱状材料の中間部にソケット部より大径のフランジ部を形成すると共に、円柱状材料の他端部にパンチを挿入して押し出し成形することにより、円柱状材料の他端部に筒状の接続部を形成する工程と、前記接続部の底面中心部分にパンチを挿入することにより、該接続部の開口部方向に拡径した穴を該接続部の底面に形成する工程と、前記穴の周囲の部分を該穴の中心方向に変形させてフレア管と接続されるシート部を形成する工程と、前記ニップル構成部分の外周を円筒状のダイで保持した状態でニップル構成部分の中心部分にパンチを挿入して押し出し成形することにより、中心部分に前記シート部の中心まで貫通した貫通孔を備えたニップルを形成する工程と、を含んで構成したものである。
【００１２】請求項１のホース継手金具用ブランク素材の製造方法は、円柱状材料の一端部外周を円筒状の金型で保持した状態で円柱状材料の中心部分に円筒状のダイを挿入して円柱状材料の一端部を押し出し成形することにより、円柱状材料の一端部中心部分にニップルを構成するための円柱状のニップル構成部分を残存させて、ニップル構成部分を囲む筒状のソケット部を形成するので、ソケット部は材料のフローによりソケット部を構成する材料に加工硬化が生じる。ニップル構成部分の貫通孔を形成する中心部には、殆ど材料のフローが生じないため、加工硬化が少なく、後加工により貫通孔を形成することが可能になる。
【００１３】続いて、円柱状材料の中間部分にフランジ部を形成すると共に、円柱状材料の他端部に筒状の接続部を形成する。
【００１４】そして、該接続部を円筒状の金型で保持した状態で該接続部の中心部にパンチを挿入することにより有底円筒状の接続部を形成する。さらに、ニップル構成部分の外周を円筒状のダイで保持した状態でニップル構成部分の中心部分にパンチを挿入して押し出し成形することにより、中心部分に接続部の底面まで貫通した貫通孔を備えたニップルを形成する。これにより、ホース継手金具用ブランク素材が製造される。
【００１５】また、請求項２のホース継手金具用ブランク素材の製造方法は、請求項１のホース継手金具用ブランク素材の製造方法と同様の手順でニップル構成部分、ソケット部、及びフランジ部を形成した後、接続部の開口部方向に拡径した穴を接続部の底面に形成し、穴の周囲の部分を穴の中心方向に変形させてフレア管と接続されるシート部を形成する。本発明では、シート部を形成する予備成形として、接続部の底面に接続部の開口部方向に拡径した穴を形成しているため、シート部を形成する際の加工抵抗を小さくすることができる。
【００１６】なお、シート部を形成する際に、先端部分の断面形状がくさび型のパンチを使用すれば、くさびの斜面によって穴の中心方向に向かう力が作用するため、更に加工が容易になる。
【００１７】そして、ニップル構成部分の外周を円筒状のダイで保持した状態でニップル構成部分の中心部分にパンチを挿入して押し出し成形することにより、中心部分にシート部の中心まで貫通した貫通孔を備えたニップルを形成する。これにより、ホース継手金具用ブランク素材が製造される。
【００１８】また、請求項３のホース継手金具の製造方法は、上記のように製造されたホース継手金具用ブランク素材の接続部にねじ加工を行い、相手側に金具を固定する所定の形状に成形してホース継手金具を製造するものである。
【００１９】なお、請求項１の方法で製造されたホース継手金具用ブランク素材は、接続部の外周部にねじが刻設され、請求項２の方法で製造されたホース継手金具用ブランク素材は、接続部の内周部にねじが刻設されて他の部品と接続される。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図３は本実施の形態の第１工程〜第８工程までのブランクの形状変化を示すものであり、図４〜図６は第１工程〜第８工程までのブランクの形状変化と金型との関係を示すものである。第９図は他の実施例、第１０図は他の実施例の形態の第１工程〜第７工程までのブランク形状変化を示す。なお、図４〜図６では、説明の便宜上各工程で使用される金型を組み合わせて記載している。
【００２１】本発明の実施の形態では、ホース継手金具用ブランク素材を製造する材料としては、ＨBR（ロックウェル硬度計のＢスケール）７０以下の材料を使用することが好ましい。
■第１工程第１工程では、線材から切断された材料片４０の端面４２を矯正するスタンピング工程を行う。これにより、材料片のセンター取り（心出し）が行われると共に、端面の平面性が確保される。
■第２工程材料片４０の一端４４を固定し、図４（Ａ）に示すように、内部にストッパピン５０を有する円筒状のダイ５２を備えた金型５４を用いて、材料片４０の他端を冷間鍛造加工することにより、ニップルの一部を構成する円柱状のニップル構成部分４６とホース圧着部である有底円筒状のソケット部１０を形成する。
【００２２】この第２工程では、後方押し出しによりソケット部１０が形成されるため、材料のフローによりソケット部１０を構成する材料に加工硬化が生じる。このときの硬度は、ビッカース硬度で約Ｈｖ２５０以下である。
【００２３】一方、後方押し出しによりソケット部１０が形成されることから、ニップル構成部分４６の表層部には材料のフローが生じるが、内部には殆ど材料のフローが生じない。このため、ニップル構成部分４６の表層部には加工硬化が生じるが、ニップル構成部分４６の内部の加工硬化は小さく、後工程で貫通孔を形成する孔明け加工が可能な程度の硬度になる。
■第３工程ソケット部１０側を固定し、図４（Ａ）に示すように、パンチ５６を備えた金型５８によりソケット部１０と反対側端部を冷間鍛造加工することにより、材料の中間部分にソケット部１０より大径のフランジ部１４を形成すると共に、接続部としてのねじ接続部の頭部１２Ａを成形する。
■第４工程ソケット部１０側を固定し、図４（Ａ）に示すように、パンチ５６を備えた金型５８を用いて、ねじ下孔となる孔１２Ｂを形成することにより有底円筒状のねじ接続部１２を形成する。
■第５工程ソケット部１０側を固定し、図４（Ｂ）に示すように先端の形状が円錐台状のパンチ６０を備えた金型６２を用い、ねじ接続部１２の底面に円錐台状の穴４８を形成することにより、シート部２６を形成するための予備成形を行う。この予備成形では、ニップル構成部分４６の外周が、円筒状のダイ５２によって保持されている。このため、この予備成形による円錐台状の穴４８を形成するときの材料のフローにより、ニップル構成部分４６が、円錐台状の穴４８の容積と同程度の体積に相当する分だけ長くなる。
【００２４】このような材料フローとしたためパンチ６０に作用する荷重を小さくすることができパンチ寿命を延命させることができる。
■第６工程ソケット部１０側を固定し、図５（Ａ）に示すように、内部にストッパピン６４Ｂを備えると共に、先端部分６４Ａの先端の断面形状が円周方向にくさび型となったパンチ６４を用いて、パンチ６４の先端部分６４Ａがねじ接続部１２の内壁と円錐台状の穴４８の周囲の部分４８Ａとの境界部分に挿入するよう移動し、円錐台状の穴の周囲の部分４８Ａを構成する材料を円錐台状の穴４８方向に変形させる。これにより、ストッパピン６４Ｂの外周面とパンチ６４の先端部分の内周面との間に、断面形状が略くさび型の部分を備えたシート部２６が形成される。
【００２５】第５工程で予め円錐台状の穴４８を形成しているため、第６工程で円錐台状の穴４８の周囲の部分を円錐台状の穴４８方向に変形させるときにパンチ６４に大きな横荷重及び圧縮荷重が作用せず、このためパンチ６４の先端部分６４Ａに作用する横荷重及び圧縮荷重を最小にすることができる。これにより、パンチの先端部分６４Ａの損傷を防止することができる。
■第７工程ねじ接続部１２側を固定し、図６（Ａ）に示すように、内部に孔明け用のパンチ６８を有する円筒状のダイ７０を備えた金型７２を用いて、ニップル構成部分４６の外周をダイ７０で保持しながらパンチ６８をニップル構成部分４６の中心に挿入し、後方押し出しによってニップル２４を形成する。
【００２６】このように、ニップル構成部分４６の外周をダイ７０で保持することにより、孔明け時のニップル構成部分４６の横曲がりを防止し、パンチ６８の横荷重を小さくすることができる。また、図７に示すように、パンチ６８の孔明け抵抗を小さくするために、パンチの中間部６８Ａの径はパンチ先端部６８Ｂの径より小さくして、ダイ内周７０Ａとパンチ外周６８Ｃとの間に５／１００ｍｍ以下のクリアランスが生じるようにしているため、パンチ構造自体も横荷重を最小にする構造となっている。
【００２７】ニップル構成部分４６は、第２工程で形成された形状のまま第５工程で若干長くなっている程度であるので、第２工程での加工硬化程度以上に硬度が上昇することがなく、容易に後方押し出しを行うことができる。また、この後方押し出しにおいて、押し出されてニップル構成部分４６が伸長した部分の体積と、貫通孔形成時におるパンチ６８の挿入体積とは略同等になっている。
【００２８】なお、ニップル２４を形成した後のニップル内部のシート部２６側に残存している部分７１（図６（Ｂ））は、ピンで抜き加工を行い、抜きかすとして排出する。
【００２９】上記のような金型構成としたため、パンチへの横荷重の作用を防止し、加工抵抗を小さくすると共に、貫通孔形成荷重（孔明け荷重）以外の不要な荷重を発生させないようにすることができ、パンチ寿命を大幅に長くすることができる。
【００３０】上記の第１〜第７工程により、ホース継手金具用ブランク素材が製造される。このホース継手金具用ブランク素材の本体の硬度は、ビッカース硬度で約Ｈｖ２５０以下、ニップルの硬度はビッカース硬度で約Ｈｖ１２０以上である。
■第８工程第８工程では、フランジ部を継手金具取り付け用の形状に成形するトリミング工程を行い、相手側取付形状にあわせたホース継手金具ブランク素材１５を製造する。なお、この後の工程でタップを用いてねじ接続部１２の内周に雌ねじを刻設すると共に、ねじ接続部１２の外周には、必要に応じて矩形断面の溝が形成されてホース継手金具が製造される。
【００３１】そして、上記ホース継手金具用ブランク素材、またはホース継手金具の形態でメーカーに提供される。
【００３２】なお、上記第１工程〜第８工程において、第１工程の線材から切断された材料片端面を矯正するスタンピング工程は省略するようにしてもよい。また、第４工程を削除し、第３工程から直接第５工程に移行して加工することも可能であり、これによって工数を削減することができる。
【００３３】上記のように製造された継手金具１５は、図８に示されるように、ゴムホース１７の両端部にかしめによって固定され、自動車用ブレーキゴムホースのアッセンブリーとして構成される。また、車体（図示せず）に固定されたブラケット３５の貫通孔３７に、ねじ接続部１２が挿入され、ねじ接続部１２の外周に形成された矩形断面の溝４１にクリップ４３の切欠部４５の周縁部が嵌着クリップ４３とフランジ部１４とでブラケット３５に係止されて車体に取り付けられる。なお、図８において４５はフレア部、４７はフレアナット、５１はチューブである。
【００３４】なお、上記ではフレア管と接続されるシート部を有するホース継手金具用ブランク素材、及びホース継手金具の製造方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図９に示すようにシート部備えていないホース継手金具やこのホース継手金具を製造するためのホース継手金具用ブランク素材を製造することもできる。
【００３５】この場合には、まず、図１０の第１〜第５工程（図３の第２工程に相当する工程は省略することができる）の手順でソケット部１０、ニップル構成部分４６、フランジ部１４、ねじ接続部１２の頭部１２Ａを形成すると共に、ねじ接続部の頭部１２Ａ有底円筒状の孔１２Ｃを形成してねじ接続部１２を形成する。なお、頭部１２Ａは、ソケット部１０より小径に形成されている。また、この孔１２Ｃは完成品となったときに流体の通路となるものであるので、上記のねじ転造下径となるねじ接続部１２の頭部１２Ａ外径より小さい内径に形成される。
【００３６】その後、第６工程（図３の第７工程と同様の工程）によって、図６に示すように、ニップル構成部分４６の外周をダイ７０で保持しながらパンチ６８をニップル構成部分４６の中心に挿入し、後方押し出しによってニップル２４を形成する。そして、この後の工程でダイスを用いてねじ接続部１２の外周に雄ねじを刻設してホース継手金具が製造される。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ホース継手金具のニップルと本体とを一体してホース継手金具用ブランク素材、またはホース継手金具を製造しているので、一貫生産ができると共に、製造工程を短縮することができ、更にニップルと本体との気密性は１００％保持できることになるので、ホース継手金具の信頼性を大幅に向上させることができる、という効果が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９２０６１０５０
【氏名又は名称】大川精螺工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月１４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１２３４９３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月１１日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２８０９３９ |
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