(57)【要約】【課題】パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで拡径部を加工することができ、加工装置の小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となり、パイプの端部に近い位置や予め曲げ加工されたパイプに対する拡径部の加工が行えるパイプの拡径部加工方法を提供する。【解決手段】拡径部成形空間を有するクランプ型１１で固持したパイプ１に一方の端部からパンチ型１３で軸方向の応力を加え、パンチ型１３に設けた液体注入軸１２の注入口２９で、パイプ１の拡径部成形空間２７に臨む位置に内側から液圧を加え、軸方向の応力でパイプ１の一部を拡径部成形空間２７内に座屈させると同時に液圧で座屈部分を径方向に伸ばすことにより、パイプ１に拡径部成形空間２７の形状に適合した拡径部１ａを形成する。【選択図】図１
2006159206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡径部成形空間を有するクランプ型でパイプを固持し、このパイプに一方の端部からパンチ型で軸方向の応力を加えると共に、パンチ型に設けた液体注入軸の注入口からパイプの拡径部成形空間に臨む位置に内側から液圧を加え、軸方向の応力でパイプの一部を拡径部成形空間内に座屈させると同時に液圧で座屈部分を径方向に伸ばすことにより、パイプに拡径部成形空間の形状に適合した拡径部を形成するパイプの拡径部加工方法。
【請求項２】
パイプを固持すると共に、パイプに外嵌する可動型が所定ストローク押し込まれることにより、固定型とでパイプの外側に規定された拡径部成形空間を形成するクランプ型と、このクランプ型で固持されたパイプ内に一方の端部から嵌入する液体注入軸を備え、前記パイプを一方の端部から軸方向に加圧すると同時に可動型を押し込むパンチ型とからなり、前記液体注入軸に、パイプ内への挿入状態で拡径部成形空間と対応する位置に形成され、パンチ型の外部から供給された液圧をパイプ内に吐出する注入口と、その両側にパイプ内径との水密手段を設けたパイプの拡径部加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液圧と軸力を加えてパイプの途中に環状の拡径部を加工するパイプの拡径部加工方法と、この方法の実施に用いる拡径部加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、給水器、温水端末器等に用いる銅製やアルミ製の金属パイプにおいて、パイプ同士あるいは、基体の通路と接続するため、端部等に径方向へ膨出する拡径部を一体成形し、この拡径部を利用してパイプにＯリング等の水密手段を取付けて接続することが行われている。
【０００３】
従来、パイプの途中に径方向へ膨出する拡径部を一体成形する方法として、液圧バジル成形方法が知られており、この液圧バジル成形は、図５（ａ）と（ｂ）に概略図で示すように、パイプ１の両端を互に接近離反動可能となるクランプ型２と２で固持すると共に、両クランプ型２と２の間に拡径部確保型３を配置し、更に両クランプ型２と２の相反する外側にパンチ型４と４を配置した加工装置を用い、図５（ａ）のように、パイプ１の両端をクランプ型２と２で固持し、この状態で両パンチ型４と４をクランプ型２と２に接近させ、該パンチ型４と４に設けた液体注入軸５をパイプ１の端部内へ挿入した状態で、両パンチ型４と４で両クランプ型２と２を接近するよう押圧することにより、パイプ１に両端部から軸方向の応力を加える。
【０００４】
接近した両クランプ型２と２はその間に配置された拡径部確保型３を挟んで停止することにより、両クランプ型２と２の対向面と拡径部確保型３の内周面によって、パイプ１の外側に環状の成形空間６が形成され、上記のように、両端部から軸方向の応力が加えられたパイプ１は、成形空間６に臨む部分が成形空間６内に向けて座屈し、この座屈と同時に、パンチ型４と４の外部から供給された液圧を、液体注入軸５の通路７を介して先端の注入口８からパイプ１内の成形空間６に臨む部分に吐出する。
【０００５】
図５（ｂ）のように、上記液圧の供給によって、パイプ１の座屈した部分は径方向に伸ばされ、成形空間６の形状に膨出することで拡径部９が形成され、この後、液体の供給を停止してクランプ型２と２によるパイプの固持を解き、両クランプ型２と２とパンチ型４と４を離反させ、拡径部確保型３からパイプ１を抜き取れば加工が完了する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３９６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような従来の液圧バジル成形による拡径部加工方法は、パイプを軸方向の両端から押圧して応力をかけなければならないため、加工装置が大型化し、設備コストが高くつくという問題があり、特に長尺パイプに対する加工が困難となる。
【０００７】
また、パイプの両端をクランプする必要があるため、パイプの端部に近い位置に拡径部を加工するのが困難であり、また、予め曲げ加工されたパイプに対する拡径部の加工ができないという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで拡径部を加工することができ、これによって、加工装置の小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となり、パイプの端部に近い位置や予め曲げ加工されたパイプに対する拡径部の加工が行えるパイプの拡径部加工方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような課題を解決するため、請求項１の方法の発明は、拡径部成形空間を有するクランプ型でパイプを固持し、このパイプに一方の端部からパンチ型で軸方向の応力を加えると共に、パンチ型に設けた液体注入軸の注入口からパイプの拡径部成形空間に臨む位置に内側から液圧を加え、軸方向の応力でパイプの一部を拡径部成形空間内に座屈させると同時に液圧で座屈部分を径方向に伸ばすことにより、パイプに拡径部成形空間の形状に適合した拡径部を形成する構成を採用したものである。
【００１０】
請求項２の装置の発明は、パイプを固持すると共に、パイプに外嵌する可動型が所定ストローク押し込まれることにより、固定型とでパイプの外側に規定された拡径部成形空間を形成するクランプ型と、このクランプ型で固持されたパイプ内に一方の端部から嵌入する液体注入軸を備え、前記パイプを一方の端部から軸方向に加圧すると同時に可動型を押し込むパンチ型とからなり、前記液体注入軸に、パイプ内への挿入状態で拡径部成形空間と対応する位置に形成され、パンチ型の外部から供給された液圧をパイプ内に吐出する注入口と、その両側にパイプ内径との水密手段を設けた構成を採用したものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、クランプ型で固持されたパイプに対して、パンチ型で一方の端部から応力をかけるだけで拡径部を加工することができ、これによって、加工装置の小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となり、省スペースの装置で長尺のパイプに対しても容易に拡径部が加工できる。
【００１２】
また、パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで拡径部を加工することができるので、パイプの端部に近い位置や、端部にクランプ型で固持することのできる直線部分があれば、予め曲げ加工されたパイプに対する拡径部の加工も可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１と図２のように、パイプの拡径部加工装置は、パイプ１を水平状態でその端部を固持するクランプ型１１と、このクランプ型１１で固持されたパイプ１内に一方の端部から嵌入する液体注入軸１２を備え、前記パイプ１を一方の端部から軸方向に加圧するパンチ型１３との組み合わせによって形成されている。
【００１５】
上記クランプ型１１は、例えば、上下に二つ割りの構造となり、ベース台上に下型１４を固定配置すると共に、上型１５は下型１４の直上においてクランプシリンダ等で上下動するようにし、下型１４と上型１５の後端寄りの位置に設けた半円溝のクランプ部１６、１６でパイプ１を着脱可能となるよう水平状態に固持するようになっている。
【００１６】
このクランプ型１１には、下型１４と上型１５の対向面で先端寄りの位置にそれぞれ凹欠部１７を形成し、この凹欠部１７内の内端側に固定型１８と、先端側に可動型１９が組み込まれている。
【００１７】
上記固定型１８と可動型１９は二つ割りで上下に対称状の構造となり、固定型１８は対向面にパイプ１の嵌合溝２０を有し、下型１４及び上型１５にそれぞれ固定され、その先端側に半円筒状の延長部２１が設けられている。
【００１８】
上記可動型１９は、下型１４及び上型１５の凹欠部１７内にそれぞれガイド２２で誘導されて軸方向に移動可能となるよう収まり、対向面に延長部２１への嵌合凹部２３を有し、その先端部の内径側はパイプ１への嵌合部２４になっている。
【００１９】
この可動型１９は、先端側が下型１４及び上型１５に固定されたストッパー（図示省略）に当接する前進位置と、後端面が固定型１８の前面に当接する後退位置の間を移動可能となり、可動型１９と固定型１８の間には、可動型１９を前進位置に戻すためのスプリング２６が設けられている。
【００２０】
上記可動型１９が前進位置にあるとき、固定型１８の延長部２１の先端面と可動型１９における嵌合凹部２３の先端面の距離Ｈは、可動型１９の後端面と固定型１８の前面の距離ｈよりも長く設定され、可動型１９が後退位置にある状態で、前記距離Ｈとｈの差だけ嵌合凹部２３の内周にパイプ１に対する拡径部成形空間２７が形成されるようになっている。
【００２１】
即ち、パイプ１に形成せんとする拡径部１ａに対応して、嵌合凹部２３の内径は拡径部１ａの外径に一致させ、また、可動型１９が前進位置にあるとき、固定型１８の延長部２１の先端面と可動型１９の嵌合凹部２３の先端面の距離Ｈは、可動型１９の後端面と固定型１８の前面の距離ｈに拡径部１ａの幅を加えた寸法に設定し、これによって、可動型１９が後退位置にある状態で、パイプ１に形成せんとする拡径部１ａに適合した形状の拡径部成形空間２７が形成されることになる。
【００２２】
上記パンチ型１３は、クランプ型１１の先端側の位置に、クランプ型１１に対して同軸心状の配置でシリンダによってベース台上を進退動自在となり、このパンチ型１３のクランプ型１１に対面する先端側に、クランプ型１１で固持されたパイプ１内に一方の端部から嵌入する円軸状の液体注入軸１２が突設されている。
【００２３】
上記パンチ型１３には、外部から圧力液体を供給する管路の接続部２８が設けられ、液体注入軸１２の途中に形成した注入口２９と接続部２８が通路３０で接続され、注入口２９から液圧をパイプ１内に吐出するようになっている。
【００２４】
上記液体注入軸１２は、パイプ１の内径に丁度適合する外径と、パイプ１内の所定深さ位置にまで嵌入する長さを有し、注入口１９はパイプ１内への挿入状態で拡径部成形空間２７と対応する位置に外径面で開口するよう設けられ、液体注入軸１２には、この注入口２９の両側の位置にＯリング等によるパイプ１の内径との水密手段３１が設けられ、圧力液体が漏れないようにしている。
【００２５】
図示の場合、拡径部１ａを形成せんとするパイプ１は、一方の端部に端末処理としてフレア１ｂを折り曲げ加工した例を示し、拡径部１ａを加工する場合、パイプ１は可動型１９の前端面にフレア１ｂが当接するようクランプ型１１にセットされる。
【００２６】
従って、上記パンチ型１３の先端面には、フレア１ｂを逃がすための凹欠部３２が設けてあると共に、この凹欠部３２の底面がフレア１ｂを介してパイプ１を軸方向に押圧して応力を加える押し込み面になっている。
【００２７】
図示では、パンチ型１３の先端面が可動型１９を押し、同時に凹欠部３２の底面がフレア１ｂを押し込むようにしたが、パンチ型１３はフレア１ｂだけを押し込むようにしてもよい。
【００２８】
また、パンチ型１３の先端面で可動型１９とパイプ１の端面を同時に押し込むようにすれば、パイプの端部にフレア１ｂの加工を省くことができる。
【００２９】
図３は、上記フレア１ｂを加工する方法を示し、パイプ１を固持するストレートクランプ型３３とパンチ型３４を用い、図３（ａ）のように、ストレートクランプ型３３でパイプ１を、その一端側が所定長さだけ突出するよう固持し、図３（ｂ）のように、パイプ１の一端側をパンチ型３４で押圧することで、突出部分を折り曲げてフレア１ｂを加工するものである。
【００３０】
この発明のパイプの拡径部加工装置は、上記のような構成であり、次に、このパイプの拡径部加工装置を用いたパイプの拡径部加工方法を説明する。
【００３１】
先ず、図３（ａ）のように、ストレートクランプ型３３とパンチ型３４を用い、ストレートクランプ型３３でパイプ１を、その一端側が所定長さだけ突出するよう固持し、図３（ｂ）のように、パイプ１の一端側をパンチ型３４で押圧することで、パイプ１の突出部分を折り曲げて、図４（ａ）の如く、一端側にフレア１ｂを一体に加工しておく。
【００３２】
次に、図１のように、クランプ型１１に上記パイプ１をセットし、フレア１ｂが可動型１９の先端面に当接するようにして下型１４と上型１５を閉じ、このパイプ１をクランプ型１１で水平に固持する。
【００３３】
この状態でパンチ型１３をクランプ型１１に向けて接近するよう前進移動させると、液体注入軸１２がパイプ１内に一端側の開口から進入し、液体注入軸１２の突出部分の全長がパイプ１内に進入すると、パンチ型１３の先端面が可動型１９の先端面に当接し、同時に押し込み面がフレア１ｂの端面に当接し、前記パンチ型１３が更に前進移動するとスプリング２６の弾性に抗して可動型１９が押し込まれ、同時にパイプ１が一端側から軸方向に押圧されて応力が加えられる。
【００３４】
クランプ型１１は、可動型１９が押し込まれ、後端が固定型１８に当接して停止すると、固定型１８の延長部２１の先端面と可動型１９の嵌合凹部２３の先端面の間隔が移動ストローク分だけ短くなることで、拡径部１ａに適合した拡径部成形空間２７が形成される。
【００３５】
また、一端側から軸方向に押圧されて応力が加えられパイプ１は、内部に液体注入軸１２が嵌入しているため、逃げ場となる拡径部成形空間２７に臨む部分が径方向の外側に座屈することになる。
【００３６】
上記パンチ型１３の液体注入軸１２に設けた注入口２９は拡径部成形空間２７と対応する位置に設けられているので、パイプ１の座屈発生にあわせてパンチ型１３の外部から注入口２９に圧力液体を供給し、注入口２９からパイプ１内に液圧を加えることにより、液圧で座屈部分を径方向に伸ばすようにし、パイプ１に拡径部成形空間２７の形状に適合した拡径部１ａを形成する。
【００３７】
このように、一端側から軸方向に押圧された応力によって、パイプ１の拡径部成形空間２７に座屈していく部分に内径側から液圧を加え、座屈部分を径方向に伸ばすようにすることにより、パイプ１の一部を拡径部成形空間２７の形状に適合した寸法と形状の精度が高い拡径部１ａを形成することができる。
【００３８】
この後、圧力液体の供給を停止してパンチ型１３を後退動させ、液体注入軸１２をパイプ１から抜き取り、クランプ型１１の上型１５を離反させてパイプ１の固持を解き、下型１４からパイプ１を取出せば、図４（ｂ）のように、端部にフレア１ｂとこのフレア１ｂの近傍に拡径部１ａを加工したパイプ１が得られることになる。
【００３９】
上記した加工方法において、加工するパイプ１は、銅、真鍮、アルミ等材質は限定されないと共に、拡径部１ａを加工したパイプ１の用途としては、給水器、温水端末器等に用いる各種機器の流体配管用だけでなく、自動車の流体配管等にも使用できる。
【００４０】
なお、図示例の拡径部１ａを加工したパイプ１は、フレア１ｂと拡径部１ａの間がＯリング等の嵌め込みによって接続部分の水密を確保する部分となる例を示したが、この拡径部１ａの用途や設ける位置としては、接続部分の抜け止め等の目的のために用いたり、パイプ１の途中等の必要な箇所に設けてもよい。
【００４１】
また、加工に用いるパイプ１は、図示の場合短い直管を例示したが、この発明はパイプ１の一方端部から押圧して応力を加えるため、省スペースの装置で長尺のパイプ１に対しても拡径部１ａが加工できるだけでなく、端部にクランプ型１１で固持することのできる直線部分があれば、予め曲げ加工した曲管にも拡径部を加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】パイプの拡径部加工装置の拡径部加工前の状態を示す縦断正面図
【図２】パイプの拡径部加工装置の拡径部加工時の状態を示す縦断正面図
【図３】パイプ１の端部にフレアを加工する装置を示し、（ａ）はフレア加工前の状態を示す縦断面図、（ｂ）はフレア加工時の状態を示す縦断面図
【図４】（ａ）は端部にフレアを加工したパイプの縦断面図、（ｂ）はフレアと拡径部を加工したパイプの縦断面図
【図５】従来の液圧バジル成形方法を概略的に示し、（ａ）は拡径部加工前の状態を示す縦断正面図、（ｂ）は拡径部加工時の状態を示す縦断正面図
【符号の説明】
【００４３】
１        パイプ
１ａ      拡径部
１ｂ      フレア
１１      クランプ型
１２      液体注入軸
１３      パンチ型
１４      下型
１５      上型
１６      クランプ部
１７      凹欠部
１８      固定型
１９      可動型
２０      嵌合溝
２１      延長部
２２      ガイド
２３      嵌合凹部
２４      嵌合部
２６      スプリング
２７      拡径部成形空間
２８      接続部
２９      注入口
３０      通路
３１      水密手段
３２      凹欠部
３３      ストレートクランプ型
３４      パンチ型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006159206.tif 000006
【図５】
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