(57)【要約】【課題】配管にバルブが取り付けられたパイプアッセンブリであって、欠損部分がでない、信頼性の高いパイプアッセンブリを容易に量産できる製造方法を提供する。【解決手段】パイプ１の側面２の一部を完全に打ち抜くのではなく、その一部を凹ませることにより開口４を形成し、この開口４を覆うようにバルブ２０を取り付ける。開口４を形成するために凹まされた部分６はパイプ１の一部として残っており、開口４を開ける際に欠損は生じない。このため、欠損部分の除去およびそれを確認する工程を省略でき、信頼性の高いパイプアッセンブリをさらに低コストで提供できる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の側面の一部を凹ませて開口を形成する工程と、
前記開口を覆うように他の配管材の接続面を取り付ける工程とを有するパイプアッセンブリの製造方法。
【請求項２】
配管の側面の一部を切り曲げて開口を形成する工程と、
前記開口を覆うように他の配管材の接続面を取り付ける工程とを有するパイプアッセンブリの製造方法。
【請求項３】
配管の側面の一部に開口を形成する際に、前記開口の部分で前記配管の内部に離れた部分を片持ちまたは両持ちの状態で残す、開口を形成する工程と、
前記開口を覆うように他の配管材の接続面を取り付ける工程とを有するパイプアッセンブリの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記他の配管材はバルブであるパイプアッセンブリの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかにおいては、前記開口を形成する工程では、前記開口の周囲はほぼ平面にプレスされ、前記取り付ける工程では、前記平面に前記接続面を接合するパイプアッセンブリの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、前記取り付ける工程では、前記他の配管材と前記配管を回転圧接するパイプアッセンブリの製造方法。
【請求項７】
側面の一部が凹まされて開口が形成された配管と、
他の配管材であって、前記開口を覆うように接続面が取り付けられた他の配管材とを有するパイプアッセンブリ。
【請求項８】
側面の一部が切り曲げられて開口が形成された配管と、
他の配管材であって、前記開口を覆うように接続面が取り付けられた他の配管材とを有するパイプアッセンブリ。
【請求項９】
配管の側面の一部に開口を形成する際に、前記開口の部分で前記配管の内部に離れた部分が片持ちまたは両持ちの状態で残された配管と、
他の配管材であって、前記開口を覆うように接続面が取り付けられた他の配管材とを有するパイプアッセンブリ。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかにおいて、前記他の配管材はバルブであるパイプアッセンブリ。
【請求項１１】
請求項７ないし９のいずれかにおいて、前記開口の周囲はほぼ平面にプレスされており、当該平面に前記接続面が接合されているパイプアッセンブリ。
【請求項１２】
請求項１１において、前記他の配管材と前記配管は回転圧接されているパイプアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプにバルブなどが取り付けられたパイプアッセンブリおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車載の空調システム（カーエアコン）あるいは他の空調機器および冷凍または冷却装置では、冷媒配管に冷媒を注入するためのチャージバルブが取り付けられる。そのために、まず、図６（ａ）に示すように、パイプ１００の側面１０１の一部を、図６（ｂ）に示すように、パンチ１２０を用いてプレス加工し、穴１０２を開ける。次に、図６（ｃ）に示すように、開けた穴１０２にチャージバルブのバルブユニオン１１０を挿入し、ロウ付けする。穴１０２を開けるために打ち抜かれた部材１０５は、パイプ１００を傾けたり振ったりして取り除く。これにより、図７（ａ）および（ｂ）に示すような、パイプ１００の側面１０１にチャージバルブが取り付けられたパイプアッセンブリ１１５が製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような製造方法により、細い配管に小型のバルブが付いたパイプアッセンブリを製造できるが、穴開けで打ち抜かれた部分１０５が冷媒回路を流れてコンプレッサを詰まらせるなどの要因とならないように、必ず取り除く必要があり、その確認が面倒で手間がかかる。一方、必ず取り除かないと、そのパイプアッセンブリを使用したときの信頼性が低下することになる。
【０００４】
また、配管１００にバルブユニオン１１０の先端１１１を差し込む方法は、確実にバルブを配管１００に固定できる点では優れているが、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、バルブユニオン１１０の先端部分１１１がパイプ１００の内部に突き出た状態になる。したがって、冷媒を循環させるとバルブを取り付けた部分でカルマン渦による高周波音が発生するので、異音または騒音の原因になることが分かってきた。
【０００５】
そこで、本発明においては、打ち抜いた部分の排出を確認しなくても、その後のトラブルの元にならない製造方法を提供することにより、簡単な工程で信頼性の高いパイプアッセンブリを提供することを目的としている。また、量産性を向上し、低コストで信頼性の高いパイプアッセンブリを提供することを目的としている。さらに、騒音も低減できるパイプアッセンブリおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、配管の側面の一部を凹ませて、または切り曲げて開口を形成することにより、配管の側面の一部に開口を形成する際に、開口の部分で配管の内部に離れた部分を片持ちまたは両持ちの状態で残す。このように、配管の一部を切り欠かずに開口を形成し、そこにバルブなどの他の配管の接続面を取り付ける。すなわち、本発明のパイプアッセンブリの製造方法は、パイプの側面の一部を凹ませて開口を形成する工程と、その開口を覆うように他の配管の接続面を取り付ける工程とを有する。あるいは、パイプの側面の一部を切り曲げて開口を形成する工程と、その開口を覆うように他の配管の接続面を取り付ける工程とを有する。この製造方法であれば、配管の側面が凹まされて引きちぎられたり、切り曲げられたりして開口が形成されるので、開口の部分で配管の内部に離れた部分が片持ちまたは両持ちの状態で残る。したがって、配管の一部を打ち抜いて開口を形成するのと異なり、欠損する部分がない。このため、欠損した部分が排出されるのを確認する必要がない。そして、欠損する部分がないので、パイプアッセンブリの使用中に欠損部分が流れ出してトラブルとなることもない。したがって、打ち抜いた部分の排出を確認するための工程が不要となる。また、打ち抜いた部分がないので、それに伴う不具合もなく、信頼性の高いパイプアッセンブリを提供できる。
【０００７】
さらに、本発明の製造方法により製造されるパイプアッセンブリは、側面の一部が凹まされて開口が形成された配管と、バルブなどの他の配管材であって、開口を覆うように接続面が取り付けられた他の配管材とを有する。したがって、バルブなどの他の配管材は配管の側面に取り付けられ、他の配管材の接続部分の先端が配管内に突き出ることはない。したがって、カルマン渦による異音の発生を防止できる。開口を形成するために配管内に片持ちまたは両持ちの状態で残った部分があるが、それらが配管内に突き出た長さは微小であり、さらに、バルブユニオンの先端と異なり、流れに対して垂直に突き出ることはない。したがって、開口を設けるために配管内に残った部分が高周波の異音が発生する要因となる可能性は少ない。
【０００８】
また、本発明の製造方法では、開口の周囲をほぼ平面にプレスし、その平面に接続面を当てることにより、他の配管を安定した状態で接合できる。接合方法は、ロウ付けでも良いが、回転圧接を使用することにより、異物を用いないで他の配管を接続できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。図１に本発明の製造方法により、コンプレッサなどを備えた冷媒回路の一部として組み込まれるパイプアッセンブリを製造する様子を示してある。図１（ａ）に示すように、パイプ１に対し、図１（ｂ）に示すように、パンチ７を備えたプレス装置８により、パイプ１の側面２の一部６を凹ませて開口４を形成する。
【００１０】
パンチ７は配管１の側面２に切れ込み１１および１２を設け、その間の部分６を曲げて開口４を形成できる形状となっている。たとえば、外径１５ｍｍ程度の配管１の側面２に、長さが４〜５ｍｍ程度の２本の溝または切れ込み１１および１２をパイプ１の長手方向Ａと平行となるように３ｍｍ程度の間隔で形成することができる。そして、この切れ込み１１および１２に挟まれた部分６をプレスしてパイプ１の内側に曲げることにより、開口４が形成される。本例のパンチ７は、せん断と凹み加工を同時に行うことにより開口４を形成する。
【００１１】
図２に、配管１の側面２がパンチ７で凹まされた部分を拡大して示してある。配管１の側面２が切り曲げられて開口４が形成されており、開口４では配管１から離れた部分６が、長手方向の両側６ａおよび６ｂではパイプ１と両持ちで保持された状態となっている。したがって、配管１の内部に凹まされた部分６は開口４が設けられても配管１から離れることはなく、パイプ１に開口４が開いてもゴミとして放出されるものはない。
【００１２】
さらに、配管１をプレスすることにより、開口４の周囲に長径１０ｍｍ、短径８ｍｍ程度の楕円状の平面または平滑面９が開口４と共に形成される。したがって、図１（ｃ）に示すように、バルブ２０の接合面または接続面２１をパイプ１の側面２に形成した平面９に接触させ、バルブ２０をパイプ１に向けて加圧しながら回転させることにより、パイプ１とバルブ２０を回転圧接（または摩擦溶接）する。これにより、開口４を覆うようにバルブ２０の接続面２１がパイプ１の側面２に取り付けられ、バルブ２０を介して冷媒をチャージすることができるパイプアッセンブリが製造される。
【００１３】
図３（ａ）および（ｂ）に本発明の方法により製造されたパイプアッセンブリ１０を示してある。本図では、パイプ１の部分のみを断面図により示してある。パイプアッセンブリ１０では、開口４を形成するために凹ませ、切り曲げた部分６が、両端６ａおよび６ｂを保持された状態でパイプ１の内部にパイプ１の一部として残されている。このため、開口４の形成に伴う欠損は生じないので、欠損を除去する工程を省くことができる。したがって、パイプアッセンブリ１０の製造効率を向上でき、信頼性の高いパイプアッセンブリ１０を低コストで提供できる。
【００１４】
また、このパイプアッセンブリ１０では、バルブ２０はパイプ１の側面２の表面でパイプ１に取り付けられており、バルブ２０の一部がパイプ１の内部に突き出ることはない。パイプ１の内部には、開口４を形成するために曲げた部分６が突き出ているが、その突き出た量Ｈは、プレスにより凹ませる量を制御することにより容易に制御できる。さらに、開口４を形成するために曲げられた部分６は、開口４よりも小さいので、バルブ２０の接続部分の外径よりも当然に小さくなる。さらに、開口４を形成するために曲げられた部分６は、垂直に配管１の内部に突き出ているのではなく、滑らかに突き出ている。したがって、これらの条件を考えると、図７に示したようなバルブユニオンの先端１１１が配管内に垂直に飛び出した状態よりも、開口を形成するために曲げられた部分６の飛び出しは少なく、配管１の内部を流れる流体に対する抵抗も小さい。したがって、バルブ２０を取り付けた部分の騒音や圧損を改善できる。
【００１５】
さらに、本例の製造方法であると、バルブユニオンが通せる大きさの開口ではなく、それより小さな、バルブ２０の接続部分の内径と同程度の面積の開口４を形成すれば良い。このため、配管１の側面２に用意する開口４は非常に小さなもので良く、配管１の強度に与える影響も小さい。さらに、開口４の周囲に圧接用の平面９の面積を広く確保することが可能であり、バルブ２０とパイプ１の接合面積も十分に確保できる。したがって、バルブ２０とパイプ１との接合強度も充分に確保でき、その点での信頼性も高いパイプアッセンブリ１０を提供できる。また、接合面積を広くできるので、摩擦溶接に限定されずに、ロウ付け、溶接など、その他の様々な接合技術を用いて取り付ける場合も有利である。
【００１６】
なお、図１に示した製造方法では、開口４を形成するために２筋の切り込みを設けて、それらに挟まれた部分６を曲げて、凹ませた部分６は両持ちでパイプ１の内部に保持されている。これに対し、図４に示すように、Ｕ字状の切れ込み１３を形成すると共に、その内側の部分６をプレスすることにより開口４を形成し、曲げられた部分６が片持ちの状態でパイプ１に残るようにしても良い。このようにして形成された開口４を持つパイプ１にバルブ２０を回転圧接しても、図５（ａ）および（ｂ）にパイプ１の断面を示すように、パイプ１の欠損が生じることはなく、信頼性の高いパイプアッセンブリ１０を容易に量産することができる。
【００１７】
また、本例では、バルブ２０をパイプ１に取り付ける例を示しているが、バルブ２０に限らず、他の配管材、たとえば、分岐用のカップリングや、配管自身などであっても同様にパイプ１に取り付けることが可能である。また、接合方法は回転圧接に限定されないことも上述した通りである。
【００１８】
さらに、上記のパイプ１の径および切れ込みの数値は例示であり、これらに限定されるものではない。また、本発明の製造方法は、冷媒配管に限定されることはなく、他の様々な用途のパイプアッセンブリにも適用できるものである。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明においては、パイプの側面に開口を形成する際に、パイプの一部を完全に打ち抜くのではなく、パイプの一部を凹ませてパイプの一部として残るようにしている。このため、パイプの欠損が発生しないので、その欠損部分を除去し、さらに除去されたことを確認する工程を省くことができ、少ない工数でパイプアッセンブリを製造できる。また、開口の周囲に平面をプレスにより形成し、この平面と他の配管材の接続面とを接合することにより、パイプの内部に突き出る部分を短くでき、騒音および冷媒の圧損を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパイプアッセンブリの製造方法を示す図である。
【図２】パイプに形成した開口の周辺部分を拡大して示す図である。
【図３】図１に示す製造方法により製造されたパイプアッセンブリを示す図である。
【図４】パイプに形成する開口の異なる例を示す図である。
【図５】図４に示す開口が形成されたパイプにバルブが取り付けられたパイプアッセンブリを示す図である。
【図６】従来のパイプアッセンブリの製造方法を示す図である。
【図７】図６に示す製造方法により製造されたパイプアッセンブリを示す図である。
【符号の説明】
１　　パイプ
２　　側面
４　　開口
６　　開口を形成するために凹まされた部分
７　　パンチ
８　　プレス装置
９　　平面
１０　　パイプアッセンブリ
２０　　バルブ
２１　　接合面
【図１】
2004019840.tif 000003
【図２】
2004019840.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004019840.tif 000008
【図７】
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