| 【発明の名称】 |
フランジ継手及びその成形方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】松田 高広
【氏名】佐藤 直紀
【氏名】集貝 雅彦
【氏名】井田 博之
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| 【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。 |
【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
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【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）１００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）１０６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１０８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２０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１０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１０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。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９３０４４４８１
【氏名又は名称】株式会社ミトヨ
【識別番号】０００００３３３３
【氏名又は名称】株式会社ゼクセル
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月１９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 和保 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１３９６０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１７８８６１ |
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