(57)【要約】【課題】接続対象物にＯリングを介して接続される金属曲がり管を製造するに際し、直管の端部に近接して曲げ半径が極めて小さい曲折部を形成しても、端部のプレス加工によるヘタリ等を防止することによってＯリング溝の形成が可能となり、接続対象物からの立ち上がり高さをさらに低くできる金属曲がり管の製造方法を提供する。 【解決手段】直管の端部に近接する部位を曲げて、曲げ半径が極めて小さい曲折部１０を形成する。次に、前記端部を斜めに切断して、曲折部１０の外側曲部１０ｂに連なる側が内側曲部１０ａに連なる側よりも長く突き出た切断端部１９’を形成する。そして、この切断端部１９’を当該切断端部１９’の管軸方向にプレス加工して、肉厚がほぼ一定の円筒状の拡管部２１を形成する。最後に、この拡管部２１の外周面を転造加工してＯリング溝を形成する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続対象物の内部通路にＯリングを介して接続される金属曲がり管の製造方法であって、
直管の端部に近接する部位を曲げて、内側曲部の曲げ半径が略０のＬ字形の曲折部を形成する曲げ工程と、
前記端部を斜めに切断して、前記曲折部の外側曲部に連なる側が内側曲部に連なる側よりも長く突き出た切断端部を形成する切断工程と、
前記切断端部を当該切断端部の管軸方向にプレス加工して、肉厚がほぼ一定の円筒状のプレス端部を形成するプレス加工工程と、
前記プレス端部の外周面に、前記Ｏリングを装着するＯリング溝を形成する溝形成工程と、
を備えたことを特徴とする金属曲がり管の製造方法。
【請求項２】
前記切断端部の端面が、当該切断端部の管軸に垂直な面に対して３〜１５°傾斜している請求項１に記載の金属曲がり管の製造方法。
【請求項３】
前記金属曲がり管が、冷媒回路に用いられるものである請求項１または２に記載の金属曲がり管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体流通用の金属曲がり管の製造技術に関し、特にカーエアコン等に接続される冷媒流通用配管として最適な金属曲がり管の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、図６に示すような、金属曲がり管（冷媒配管）を備えた冷媒配管継手が提案されている（特許文献１参照）。この冷媒配管接続継手１は、接続対象物２にボルト３で固定される固定ブロック４と、この固定ブロック４に挿通されて支持された金属曲がり管５とからなり、金属曲がり管５はＬ字形に曲げられている。そして、リングシール部１１と、曲折部１０の少なくとも内側曲部１０ａとが固定ブロック４に収容された状態で、固定ブロック４と金属曲がり管５とが固定されている。これにより、固定ブロック４の接続面と冷媒配管５との寸法、つまり冷媒配管接続継手１の高さｈ1が低く設けられるとするものである。また、金属曲がり管５の端部１９に設けられたＯリング溝１２にＯリング１３が装着され、この端部１９が接続対象物２の内部通路９に嵌着され、Ｏリング１３を介して密着した状態となっている。これにより、金属曲がり管５と接続対象物２の接続部位におけるシール性が確保されている。
【０００３】
ところで、近年エンジンルーム内への各種機器の設置がますます過密化しているため、冷媒配管接続継手１の高さ（接続対象物２からの金属曲がり管５の立ち上がり高さ）ｈ1をさらに低くした、よりコンパクトな冷媒配管接続継手の開発が必要となった。
【０００４】
上記課題に対処すべく本発明者らは、上記従来技術２の冷媒配管接続継手１をさらに改良するため、金属曲がり管５の曲折部１０の内側曲部１０ａの曲げ半径を略０にまで小さくするとともに、金属曲がり管５のリングシール部１１および固定ブロック４のリング収容部１７を省略することにより、冷媒配管接続継手１の高さ（接続対象物２からの金属曲がり管５の立ち上がり高さ）ｈ1を可及的に低くすることを試みた。
【０００５】
しかるに、上記固定後、端部１９にＯリング溝１２を形成しようとしたが、以下の問題が発生した。すなわち、Ｏリング溝１２形成のために予め端部１９を軸方向にプレス加工して形状を整える必要があるが、このプレス加工により加工部位にヘタリ等が発生し、Ｏリング溝１２を形成することができなかった。
【０００６】
このため、冷媒配管接続継手（接続対象物２からの金属曲がり管５の立ち上がり高さ）１の高さｈ1をさらに低くした、よりコンパクトな冷媒配管接続継手を得ることができない状況にあった。
【特許文献１】特開平７−１２２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、直管の端部に近接して曲げ半径が極めて小さい曲折部を形成しても、端部のプレス加工によるヘタリ等を防止することによって所定のＯリング溝の形成が可能となり、接続対象物からの立ち上がり高さをさらに低くできる金属曲がり管の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記ヘタリ等の原因を調査した結果、上記内側曲部１０ａの曲げ半径を略０にまで小さくした曲げ加工により、曲折部１０の内側曲部１０ａと外側曲部１０ｂとで管の肉厚が大きく異なり、この影響が曲折部１０に連なる直管部位である端部１９にまで及ぶためであることを突き止めた。すなわち、曲率を小さくして管を曲げた場合、図４に示すように、曲折部１０の内側曲部１０ａ側は圧縮力が加わるため管の内側に余肉が集まって厚肉となり、曲折部１０の外側曲部１０ｂ側は引っ張り力が加わるため薄肉となっている。そして、この肉厚の相違は曲折部１０だけでなく、曲折部１０に連なる直管部位である端部１９にまでも及んでいる。このため、この状態のままでプレス加工により端部１９をその管軸方向に圧縮して拡管部２１に成形すると、図５に示すように、厚肉である内側曲部１０ａ側で拡管部２１の付け根に接する固定ブロックの部位４ａにヘタリが発生したり、拡管部２１の付け根近傍に肉盛りが発生することがわかった。
【０００９】
なお、上記従来技術ではプレス加工時に上記のようなヘタリ等が発生する問題は生じなかったが、この理由は以下のように考えられる。すなわち、上記従来技術のものは、曲折部１０の曲率が本発明のものより大きく両側曲部１０ａ，１０ｂの肉厚差がもともと少ないことに加え、曲折部１０に近接した位置にリングシール部１１を形成してからプレス加工を施すので、本発明のものに比べ曲折部１０から遠く離れた、肉厚差の影響の少ない部位をプレス加工することになり、上記ヘタリ等が生じなかったためと考えられる。
【００１０】
この調査結果に基づき、プレス加工時に上記のようなヘタリ等を生じさせないためには、圧縮成形後の内側曲部１０ａと外側曲部１０ｂの肉厚差ができるだけ少なくなるようにすればよいと考え、鋭意検討の結果、以下の発明を完成するに至った。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、接続対象物の内部通路にＯリングを介して接続される金属曲がり管の製造方法であって、直管の端部に近接する部位を曲げて、内側曲部の曲げ半径が略０のＬ字形の曲折部を形成する曲げ工程と、前記端部を斜めに切断して、前記曲折部の外側曲部に連なる側が内側曲部に連なる側よりも長く突き出た切断端部を形成する切断工程と、前記切断端部を当該切断端部の管軸方向にプレス加工して、肉厚がほぼ一定の円筒状のプレス端部を形成するプレス加工工程と、前記プレス端部の外周面に、前記Ｏリングを装着するＯリング溝を形成する溝形成工程と、を備えたことを特徴とする金属曲がり管の製造方法である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記切断端部の端面が、当該切断端部の管軸に垂直な面に対して  ３〜１５°傾斜している請求項１に記載の金属曲がり管の製造方法である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記金属曲がり配管が、冷媒回路に用いられるものである請求項１または２に記載の金属曲がり管の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、端部に近接して曲げ半径が極めて小さい曲折部を形成しても、この端部を斜めに切断してからプレス加工することによって加工部位の肉厚をほぼ一定にすることが可能となり、加工部位のヘタリ等を防止できるようになった。この結果、端部に所定のＯリング溝を形成することが可能となり、冷媒配管接続継手の高さをさらに低くできる金属曲がり管を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
〔金属曲がり管の構造〕
図１に本発明の製造方法で製造した金属曲がり管を例示する。本例は、金属曲がり管を、冷媒配管接続継手を構成する冷媒配管に適用した例を示すものである。（ａ）は冷媒配管接続継手の側面図、（ｂ）は冷媒配管接続継手の上面図である。なお、上記図６に示した従来の冷媒配管接続継手と同一の部品および部位には同一の符号を付した。冷媒配管接続継手１は、カーエアコンの冷媒回路を接続する際に用いられるもので、接続対象物としてのエアコン機器２に接続具としてのボルト３によって固定される固定ブロック４と、この固定ブロック４に端部側が挿通された状態で支持される金属曲がり管としての冷媒配管５とからなる。なお、エアコン機器２は、冷媒配管５と連通する内部通路９を備え、固定ブロック４をエアコン機器２に固定することによって、冷媒配管５と内部通路９とが接続される。
【００１７】
冷媒配管５は、アルミニウム製の管で、内部通路９と接続される側に、内側の曲げ半径が略０（３ｍｍ以下程度）のＬ字形に曲げられた曲折部１０を備える。つまり、冷媒配管５は、内部通路９と接続される側が、エルボ形状に形成されている。冷媒配管５は、円環状に凹んだＯリング溝１２を備え、このＯリング溝１２内にはシール用のＯリング１３が装着される。
【００１８】
固定ブロック４は、アルミニウム製のブロック体で、ボルト３を挿通するボルト挿通穴１５を備えるとともに、冷媒配管５の接続端部１９側を挿通する管挿通穴１６を備える。この管挿通穴１６は、冷媒配管５の曲折部１０の内側曲部１０ａを覆う曲折収容部１８が設けられている。
【００１９】
上述したように、上記従来技術では冷媒配管５にリングシール部１１を設け、このリングシール部１１を固定ブロック４に設けたリング収容部１７に収容することにより固定ブロック４と冷媒配管５とを固定していたが、本発明では、リングシール部１１およびリング収容部１７を省略した。
【００２０】
〔金属曲がり管の製造方法〕
次に、上記金属曲がり管（冷媒配管）５の製造方法について、冷媒配管接続継手１全体の製造方法の説明の中で説明する。まず、押出成形されたアルミニウム製の冷媒配管５の端部に近接した部位を、極小曲率でパイプを曲げ加工する曲げ加工装置（特開平８−３２３４２５号公報参照）を用いて、内側の曲げ半径が略０のＬ字形のエルボ形状に形成する。
【００２１】
一方、ボルト挿通穴１５および管挿通穴１６を有するアルミニウム製の固定ブロック４を押出し材からの切削によって形成する。
【００２２】
次に、固定ブロック４の管挿通穴１６内に冷媒配管５の端部を挿通し、曲折収容部１８に内側曲部１０ａを嵌め込む。
【００２３】
次に、固定ブロック４から突出した冷媒配管５の端部１９を斜めに切断して、図２に示すように、前記曲折部の外側曲部１０ｂに連なる側が内側曲部１０ａに連なる側よりも長く突き出るようにする。この切断後の端部１９を切断端部１９’と呼ぶ。
【００２４】
そして、プレス加工により、端面が斜めの切断端部１９’を当該切断端部１９’の管軸方向に圧縮して、図３に示すように、円筒状の拡管部２１に成形する。上記斜め切断により予め切断端部１９’の肉薄側を長く、肉厚側を短くしているので、圧縮成形後の肉厚が内側曲部１０ａと外側曲部１０ｂとで差が少なくなり、全周でほぼ肉厚一定の拡管部２１が得られるため、材料供給の過度の過不足が発生することがなく、上記ヘタリ等が発生することがない。
【００２５】
端部１９を斜めに切断する切断面（切断端部１９’の端面）の適正な傾きαの度合いは、曲げ加工後の内側曲部１０ａと外側曲部１０ｂの肉厚の差、曲折部から切断面までの距離等によって変化しうるが、例えば、切断端部１９’の管軸に垂直な面に対して３〜１５°傾斜させることが好ましい。すなわち、上記傾斜角度が３°未満では、外側曲部１０ｂと内側曲部１０ａとの曲折部１０からの突き出し長さの差が小さすぎて、上記曲げ加工後の両側曲部１０ａ，１０ｂの肉厚差を解消しきれずに、厚肉である内側曲部１０ａ側で材料が余ってしまい、圧縮成形時に内側曲部１０ａ側に上記ヘタリ等の発生の可能性が残る。一方、上記傾斜角度が１５°を超えると、上記突き出し長さの差が大きくなりすぎて、上記肉厚差を解消するのに必要な量を超えてしまい、かえって内側曲部１０ａ側で材料が不足し、内側曲部１０ａ側に切断面の形状残り等の発生の可能性が高まるためである。
【００２６】
次いで、拡管部２１の外周面に転造加工によりＯリング溝１２を形成する。その後、Ｏリング溝１２内にＯリング１３を装着して、冷媒配管接続継手１が完成する。
【００２７】
〔変形例〕
上記実施の形態では、金属曲げ管（冷媒配管）５および固定ブロック４の材質としてアルミニウムを例示したが、アルミニウム合金、銅、黄銅、ステンレスなど他の材質を用いてもよい。また、冷媒配管５と固定ブロック４の材質は必ずしも同じ材質に限られるものではなく、異なる材質としてもよい。また、Ｏリング溝１２は転造加工により形成したが、切削加工やプレス加工により形成してもよい。また、接続具３としてボルトを例示したが、ネジや嵌め合わせによって係合する係合構造など、他の手段を用いてもよい。また、固定ブロック４を押出し材からの切削によって形成する例を示したが、プレス冷鍛加工技術やダイカスト技術によって形成してもよい。冷媒配管接続継手１をカーエアコンの冷媒回路の接続に用いる例を示したが、ルームエアコン、冷凍機の冷媒回路の接続にも用いることができる。したがって、接続対象物２としてエアコン機器を例示したが、冷凍機にも用いることができる。
【実施例】
【００２８】
上記実施の形態で説明した製造方法により冷媒配管接続継手１を製造した。金属曲がり管（冷媒配管）５は、外径１２ｍｍ、肉厚１．７５ｍｍのアルミニウム製パイプの端部から約２１ｍｍの位置を前記曲げ加工装置（株式会社オプトン製）を用いて、内側の曲げ半径が略０のＬ字形のエルボ形状に形成した。固定ブロック４は、切削加工により、図１に示すような、１個のボルト挿通穴１５、１個の管挿通穴１６を有するアルミニウム製のブロック形状に形成した。
【００２９】
そして、この固定ブロック４に冷媒配管５を嵌め込んだ。
【００３０】
次に、図２に示すように、固定ブロック４の底面から下方に突出した冷媒配管５の端部１９を、切断後の固定ブロック４の底面からの突き出し長さＬを１２．５ｍｍとし、傾斜角度αを２〜２０°の範囲で種々変化させて斜めに切断し切断端部１９’を形成した。次いで、これら各切断端部１９’をプレス加工して拡管部２１を形成した。
【００３１】
プレス加工後の各冷媒配管５を半割れに切断してその拡管部２１近傍の断面をマクロ観察し、ヘタリ、肉盛り、および切断面の形状残りの発生の有無を調査した。
【００３２】
断面観察の一例を図７および図８に示す。また、調査結果を表１に示す。切断面の傾斜角度αが２°（３°未満）の場合は、図７に示すように、内側曲部１０ａ側において、拡管部２１の付け根と接する固定ブロックの部位４ａにヘタリの発生が見られるとともに、拡管部２１の付け根近傍に肉盛りの発生が見られた。一方、切断面の傾斜角度αが２０°（１５°超え）の場合は、図８に示すように、内側曲部１０ａ側に切断面の形状が残った状態となり、所定の形状・寸法が得られなかった。しかしながら、切断面の傾斜角度αが３〜１５°の範囲においてはいずれの部位にもヘタリ、肉盛り、および切断面の形状残りの発生は見られなかった。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の製造方法で製造した金属曲がり管の一例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図２】実施形態における、金属曲がり管の端部を切断した後の切断端部近傍の断面図である。
【図３】実施形態における、金属曲がり管の切断端部をプレス加工した後の拡管部近傍の断面図である。
【図４】曲げ加工後の金属曲がり管の曲折部近傍の断面図である。
【図５】比較例におけるプレス加工後の金属曲がり管の曲折部近傍の断面図である。
【図６】従来技術の冷媒配管接続継手の側面図である。
【図７】実施例における、α＝２°の場合の冷媒配管接続継手の側面図である。
【図８】実施例における、α＝２０°の場合の冷媒配管接続継手の側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２…接続対象物（エアコン機器）
５…金属曲がり管（冷媒配管）
９…内部通路
１０…曲折部
１０ａ…内側曲部
１０ｂ…外側曲部
１３…Ｏリング
１９…端部
１９’…切断端部
２１…拡管部
α…切断面の傾斜角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006110603.tif 000008
【図６】
2006110603.tif 000009
【図７】
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【図８】
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