(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管（１；１′）の一端部に上記金属管（１；１′）の長手方向の中央側から一端縁側へ向かって順次形成された第１の管部（１ｃ；１ｅ）と第２の管部（１ｄ）とを有し、上記第１の管部（１ｃ；１ｅ）の内径が上記金属管（１；１′）の上記中央側から上記一端縁側へ向かうにしたがって拡径するよう、上記第１の管部（１ｃ；１ｅ）の周方向における一側部に対し上記第１の管部（１ｃ；１ｅ）の周方向における他側部の内面が上記金属管（１；１′）の上記中央側から上記一端縁側へ向かうにしたがって上記金属管（１；１′）の径方向外側へ離間するように傾斜し、上記第１の管部（１ｃ；１ｅ）の上記一側部と周方向において同一位置に位置する上記第２の管部（１ｄ）の周方向における一側部の内面が、上記金属管（１；１′）の上記中央側から上記一端縁側へ向かうにしたがって上記第１の管部（１ｃ；１ｅ）の上記一側部の内面から上記金属管（１；１′）の外側へ離間するように傾斜し、上記第２の管部（１ｄ）の周方向における他側部の内面が、上記金属管（１；１′）の上記中央側から上記一端縁側へ向かうにしたがって上記第１の管部（１ｃ；１ｅ）の上記他側部の内面から上記金属管（１；１′）の内側へ離間するように傾斜した上記金属管（１；１′）の少なくとも上記第１の管部（１ｃ，１ｅ）及び上記第２の管部（１ｄ）を成形する方法であって、
上記金属管（１；１′）の素材たる素管（１Ａ）を第１の金型（２；２′）の成形孔（２４）に挿入するとともに、上記素管（１Ａ）の一端部に第１のパンチ（３；３′）のパンチ部（３２）を挿入することにより、上記素管（１Ａ）の一端部に上記第２の管部（１ｄ）の上記一側部(１３)を成形する第１成形工程と、
上記第１成形工程において成形された素管（１Ｂ）を第２の金型（４；４′）の成形孔（４４）に挿入するとともに、上記素管（１Ｂ）の一端部に第２のパンチ（５；５′）のパンチ部（５２）を挿入することにより、上記素管（１Ｂ）の一端部に、上記第１の管部（１ｃ；１ｅ）の上記他側部を成形するとともに、上記第２の管部（１ｄ）の残りの部分たる他側部を成形する第２成形工程とを備えたことを特徴とする管端の成形方法。
【請求項２】
上記第２成形工程において、上記素管（１Ｂ）が挿入された上記第２の金型（４，４′）の成形孔（４４）と上記素管（１Ｂ）に挿入された上記第２のパンチ（５，５′）のパンチ部（５２）とにより、上記素管（１Ｂ）に上記第１の管部（１ｃ）を成形することを特徴とする請求項１に記載の管端の成形方法。
【請求項３】
上記金属管（１）が上記第１の管部（１ｃ）から上記金属管（１）の中央側に続いて形成された第３の管部（１ｂ）を有しており、上記第１の成形工程において、上記素管（１Ａ）が挿入された上記第１の金型（２）の成形孔（２４）と上記素管（１Ａ）に挿入された上記第１のパンチ（３）のパンチ部（３２）とにより、上記素管（１Ａ）に上記第３の管部（１ｂ）を成形することを特徴とする請求項２に記載の管端の成形方法。
【請求項４】
上記第１成形工程において、上記素管（１Ａ）が挿入された上記第１の金型（２′）の成形孔（２４）と上記素管（１Ａ）に挿入された上記第１のパンチ（３′）のパンチ部（３２）とにより、上記素管（１Ａ）の一端部の上記他側部に、上記素管（１Ａ）の他側部の上記一端縁と上記第１の管部（１ｅ）の上記金属管（１′）の中央側に位置する端縁とを結ぶ線（Ｌ）によって他側部が形成される中間管部（１４）を成形し、上記第２成形工程において、上記素管（１Ｂ）が挿入された上記第２の金型（４′）の上記成形孔（４４）と上記素管（１Ｂ）に挿入された上記第２のパンチ（５′）のパンチ部（５２）とにより、上記中間管部（１４）の上記中央部側に位置する部分に上記第１の管部（１ｅ）を成形するとともに、上記中間管部（１４）の上記一端部側に位置する部分に上記第２の管部（１ｄ）の上記他側部を成形することを特徴とする請求項１に記載の管端の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属管の管端の成形方法、特に端部に第１、第２の管部を有する金属管の管端の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、この発明に係る管端の成形方法が成形対象とする金属管の一例を示すものである。この金属管１は、一端部（図５において下端部）から他端部（図５において上端部。以下、説明の便宜上、上下左右は図５における上下左右を意味するものとし、他の図においても上下左右は図５の上下左右に合わせるものとする。）に向かって連続して形成された小径部１ａ、第１拡径部（第３の管部）１ｂ、第２拡径部（第１の管部）１ｃ及び大径部（第２の管部）１ｄを有している。
【０００３】
小径部１ａは、その軸線を上下方向に向けた断面一様なストレートな円管状をなしている。第１拡径部１ｂは、小径部１ａから上方へ向かうにしたがって金属管１の外側へ離間するように傾斜している。第１拡径部１ｂの傾斜角度は、その左側部において最も大きくなっており、そこから正逆両周方向へ向かうにしたがって漸次小さくなり、右側部において零になっている。第１拡径部１ｂは、このように傾斜することにより、小径部１ａから上方へ向かうにしたがって漸次拡径している。しかも、右側部における傾斜角度が零になっているので、第１拡径部１ｂの右側部及びその周方向における近傍部分は小径部１ａの右側部及びその近傍部分に滑らかに連なっている。第１拡径部１ｂの上端縁は、右下がりに傾斜している。
【０００４】
第２拡径部１ｃは、第１拡径部１ｂの上端縁に沿って一定の幅をもって形成されており、第１拡径部１ｂに対し、第１拡径部１ｂが小径部１ｃに対して傾斜する方向と同方向に傾斜している。第２拡径部１ｃの傾斜角度は、その左側部において最も大きくなっており、そこから正逆両周方向へ向かうにしたがって漸次小さくなり、右側部において零になっている。第２拡径部１ｃは、このように傾斜することにより、第１拡径部１ｂから上方へ向かうにしたがって漸次拡径している。しかも、右側部における傾斜角度が零になっているので、第２拡径部１ｃの右側部及びその近傍部分は、第１拡径部１ｂの右側部及びその近傍部分に滑らかに連なっている。
【０００５】
大径部１ｄは、第２拡径部１ｃの上端に沿って一定の長さを有する短円筒状に形成されており、その軸線を第２拡径部１ｃの上端と直交する方向に向けている。この結果、大径部１ｄは、その右側部（一側部）から正逆両周方向へ向かった所定の範囲（この金属管１では、正逆両周方向へ４５°程度の範囲；以下、右側円筒部という。）においては、上方へ向かうにしたがって第２拡径部からから金属管１の外側へ離間するように傾斜し、左側部（他側部）から正逆両周方向へ向かった所定の範囲（この金属管１では、周方向へ１３５°程度の範囲；以下、左側円筒部という。）においては、上方へ向かうにしたがって第２拡径部１ｃから金属管１の内側へ離間するように傾斜している。左側円筒部と右側円筒部とは、周方向の両端どうしが滑らかに連続しており、当該箇所においては第２拡径部１ｃに対して傾斜することなく、第２拡径部１ｃの上端に滑らかに連なっている。
【０００６】
ところで、金属管の管端を成形する場合には、従来、特開２００１−１０８３に記載されているように、金型及びパンチを用いた成形法が利用されていた。この成形法は、成形されるべき素管を金型に形成された成形孔に挿入した後、素管の上端開口部からパンチを圧入する。それによって、素管の端部を成形して所望の金属管を得るものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の成形法は、図５に示す金属管１の成形には利用することができなかった。すなわち、金属管１の第２拡径部１ｃ及び大径部１ｄを成形するためには、それらと同様の形状を有するパンチを用いることになる。このようなパンチを用いた場合には、大径部１ｄの左側部が第２拡径部１ｃの左側部に対し第２拡径部１ｃから上方へ向かうにしたがって金属管１の内側へ向かうように傾斜しているので、パンチの大径部１ｄを成形すべき部分を素管に圧入するときに、当該部分の下端が素管の左側部上端に突き当たってしまい圧入することができない。したがって、金属管１の大径部１ｄを成形することができない。また、仮にパンチを素管に圧入して大径部１ｄを成形することができたとしても、成形後にパンチを素管から抜き出すときに、大径部１ｄを成形すべきパンチの左側部が大径部１ｄの左側部に干渉してしまい、パンチを素管から抜き出すことができない。結局は、この場合にも金属管１を成形することができないのである。
【０００８】
そこで、金属管１を成形する場合には、従来、金属管１を小径部１ａ、第１拡径部１ｂ、第２拡径部１ｃ及び大径部１ｄの各軸線を連ねた中心線Ｃに沿って左右に二分した二つの部分をそれぞれ成形し、その二つの部分を互いに突き合わせて溶接する方法、あるいは金属管１を第２拡径部１ｃの上端縁と大径部１ｄの下端縁との間で二分した形状の二つの管をそれぞれ成形し、その二つの管を溶接する方法等によって製造していた。しかしながら、そのような製造方法では、成形工程と溶接工程という種類の異なる二つの工程を必要とするため、製造費が割高になるという問題があった。また、溶接部及びその近傍部分が溶接時の高熱によって変質してしまうという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記のような金属管を金型とパンチとを用いた成形加工だけで製造することができる管端の成形方法を提供することを課題としており、そのような課題を解決するために、管端部に管の中央側から端縁側へ向かって順次形成された第１の管部と第２の管部とを有し、上記第２の管部の一側部内面が、管の中央側から端縁側へ向かうにしたがって上記第１の管部の一側部内面から管の外側へ離間するように傾斜し、上記第２の管部の他側部内面が、管の中央側から端縁側へ向かうにしたがって上記第１の管部の他側部内面から管の内側へ離間するように傾斜した金属管の少なくとも上記第２の管部を成形する方法であって、上記金属管の素材たる素管の管端部に上記第２の管部の一側部を成形する第１成形工程と、上記第１成形工程において成形された素管に上記第２の管部の残りの他側部を成形する第２成形工程とを備えたことを特徴としている。
この場合、上記第２成形工程において、上記第１の管部を成形することが望ましい。
上記金属管が上記第１の管部から中央側に続いて形成された第３の管部を有している場合には、この第３の管部が上記第１成形工程において成形されることが望ましい。
上記第１成形工程において、上記第２の管部の一側部が形成された部分以外の管端部に上記素管と上記第１の管部との中間の断面形状を有する中間管部を成形し、上記第２成形工程において、上記中間管部の中央側に上記第１の管部を成形するとともに、上記中間管部の端縁側に上記第２の管部の他側部を成形することをが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１及び図２は、図５に示す金属管１を成形するためのこの発明に係る成形方法の第１、第２成形工程をそれぞれ示すものであり、金属管１を成形するに際しては、図１（Ａ）に示す素管１Ａが用いられる。素管１Ａは、ストレートな円筒状をなしており、その外径及び内径は金属管１の小径部１ａの外径及び内径と同一の寸法を有している。素管１Ａの上端面１１は、素管１Ａの軸線に対し、金属管１の大径部１ｄの上端面が小径部１ａの軸線に対して傾斜した傾斜角度と同一の角度で傾斜させられている。素管１Ａの長さ（高さ）は、通常は、金属管１とほぼ同一の長さにされるが、より厳密には成形前後の素管１Ａの伸縮を考慮し、成形後の素管１Ａの長さが金属管１の長さと同一になるように決定される。
【００１１】
次に、上記素管１Ａから金属管１を成形するための成形方法のうちの第１成形工程を図１に基づいて説明すると、第１成形工程においては、第１の金型２と第１のパンチ３とが用いられる。第１の金型２は、基板２１と、この基板２１上に設けられた左型２２及び右型２３を有している。この左右の型２２，２３の一方は基板２１に固定され、他方は一方に対して接近離間するように左右方向へ移動可能に設けられており、シリンダ機構（図示せず）等の駆動源によって移動させられるようになっている。
【００１２】
左右の型２２，２３の突合せ面間には、成形孔２４が形成されている。この成形孔２４は、その下端部に軸線を上下方向に向けたストレート孔部２４ａと、このストレート孔部２４ａの上端に続く第１傾斜孔部２４ｂと、この第１傾斜孔部２４ｂの上部右側に配置された第２傾斜孔部２４ｃと、第１及び第２傾斜孔部２４ｂ，２４ｃの上端部に続いて形成された大径孔部２４ｄとを有している。
【００１３】
ストレート孔部２４ａの内径及び軸線方向の長さは、金属管１の小径部１ａの外径及び軸線方向の長さと同一に形成されている。したがって、ストレート孔部２４ａには、素管１Ａの下端部が隙間無く嵌合される。
【００１４】
第１傾斜孔部２４ｂは、金属管１の第１拡径部１ｂの左側部を金属管１の上端まで延長（延長線を図５において想像線Ｌ１で示す。）したときの第１拡径部１ｂの形状と同一の形状を有している。したがって、第１傾斜孔部２４ｂの内面は、ストレート孔部２４ａの内面に対し、左側部において最も大きく傾斜しており、その最大傾斜角度は、金属管１の第１拡径部１ｂの小径部１ａに対する最大傾斜角度と同一になっている。第１傾斜孔部２４ｂの内面のストレート孔部２４ａの内面に対する傾斜角度は、左側部から正逆両周方向へ向かうにしたがって漸次小さくなり、右側部において零になっている。したがって、第１傾斜孔部２４ｂの右側部及びその近傍部分は、ストレート孔部２４ａの右側部及びその近傍部分に滑らかに連なっている。
【００１５】
第２傾斜孔部２４ｃは、金属管１の大径部１ｄの右側円筒部（一側部）を成形するためのものである。そのために、第２傾斜孔部２４ｃの下端縁（図１において左上がりの破線Ｌ２で示す。）は、素管１Ａの右側部上端から大径部１ｄの幅（大径部１ｄの軸線方向の長さ）の分だけ下側に位置している。しかも、第２傾斜孔部２４ｃの内面は、第１傾斜孔部２４ｂの内面に対し上方へ向かうにしたがって外側へ離間するように傾斜している。この傾斜角度は、第２傾斜孔部２４ｃの右側部において最も大きくなっており、最大傾斜角度は、金属管１の大径部１ｄの右側部と第２拡径部１ｃの右側部とのなす角度と同一になっている。その一方、第２傾斜孔部２４ｃの内面の第１傾斜孔部２４ｂの内面に対する傾斜角度は、第２傾斜孔部２４ｃの右側部から正逆両周方向へ向かうにしたがって漸次小さくなっており、右側部から正逆両周方向へ４５°程度だけ左側部に向かった箇所においては第１傾斜孔部２４ｂの傾斜角度と同一になっている。その結果、第２傾斜孔部２４ｃは、当該箇所において第１傾斜孔部２４ｂの右側上部に滑らかに連なっている。
【００１６】
大径孔部２４ｄは、ストレート孔部２４ａと平行に形成されており、第１、第２傾斜孔部２４ｂ，２４ｃの各上端縁を合わせた断面形状と同一の断面形状を有している。特に、この実施の形態では、断面円形に形成されている。大径孔部２４ｄの形状は、その断面寸法が第１、第２傾斜孔部２４ｂ，２４ｃの各上端縁を合わせた断面の寸法以上であれば、それらと異なる形状であってもよい。
【００１７】
第１のパンチ３は、可動板３１とパンチ部３２とを有している。可動板３１は、シリンダ機構等の駆動源（図示せず）によって上下方向に移動させられるようになっている。パンチ部３２は、可動板３１の下面に固定されている。したがって、パンチ部３２は、可動板３１が下方に移動させられると、その下端部から金型２の成形孔２４に挿入される。
【００１８】
パンチ部３２は、その下端部に軸線を上下方向に向けた小径部３２ａが形成されている。この小径部３２ａの上端に続く部分には、第１傾斜部３２ｂが形成され、この第１傾斜部３２ｂの右側上部には、第２傾斜部３２ｃが形成され、さらに第１及び第２傾斜部３２ｂ，３２ｃの上端部に続いて大径部３２ｄが形成されている。小径部３２ａ、第１、第２傾斜部３２ｂ，３２ｃ及び大径部３２ｄは、それぞれの外径が素管１Ａの肉厚の分だけストレート孔部２４ａ、第１、第２傾斜孔部２４ｂ，２４ｃ及び大径孔部２４ｄの各内径より小径になっている点、並びに小径部３２ａの長さがストレート孔部２４ａより若干短くなっている点を除き、小径孔部２４ａ、第１、第２傾斜孔部２４ｂ，２４ｃ及び大径孔部２４ｄと同様の断面形状に形成されている。
【００１９】
上記第１の金型２及び上記第１のパンチ３を用いて素管１Ａを成形する場合には、先ず図１（Ａ）に示すように、素管１Ａを成形孔２４に挿入する。この場合、素管１Ａの高さが最も低い部分が成形孔２４の右側部と対向するように挿入する。素管１Ａをその下端面が成形孔２４の底面に突き当たるまで挿入すると、素管１Ａの上端が大径孔部２４ｄの下端とほぼ一致した状態になる。素管１Ａは、左右の型２２，２３を左右方向に離間させておき、左右の型２２，２３の一方に形成された成形孔２４の略半分の部分に嵌め込み、その状態で左右の型２２，２３を突き当てることによっても成形孔２４に挿入することができる。
【００２０】
次に、第１のパンチ３の小径部３２ａの軸線を成形孔２４のストレート孔部２４ａの軸線と一致させる。その後、第１のパンチ３を下方へ移動させ、パンチ部３２を素管１Ａ内に挿入（圧入）する。そして、第１のパンチ３の大径部３２ｄの下端が成形孔２４の大径孔２４ｄの下端と上下方向において一致するまで、パンチ部３２を素管１Ａに圧入する。すると、素管１Ａのほぼ中央から下側の部分は、ストレート孔部２４ａの内径及び小径部３２ａの外径が素管１Ａの外径及び内径と同一であるので、成形されることなくそのまま小径部１ａとなる。素管１Ａの上側の部分は、成形孔２４の第１傾斜孔部２４ｂ及び第２傾斜孔部２４ｃと、パンチ部３２の第１傾斜部３２ｂ及び第２傾斜部３２ｃとによってそれらの形状に対応した形状に成形される。すなわち、第２傾斜孔部２４ｃと第２傾斜部３２ｃとにより、素管１Ａの上端側右側部に大径部１ｄの右側円筒部が成形される。また、大径部１ｄの右側円筒部が形成された部分を除く素管１Ａの上端部には、第１傾斜孔部２４ｂと第１傾斜部３２ｂとにより、第１拡径部１ｂが成形される。ただし、この第１拡径部１ｂは、素管１Ａの上端まで延長した状態で成形される。
【００２１】
このようにして素管１Ａに対する第１成形工程が完了したら、パンチ部３２を成形孔２４から抜き出す。その後、成形された素管１Ａを成形孔２４から抜き出す。素管１Ａは、左右の型２２，２３を左右方向へ離間させることによって、成形孔２４から抜き出すことも可能である。左右の型２２，２３は、このようにして素管１Ａを抜き出すことができるように、左右に分割されている。成形された素管１Ａを成形孔２４から抜き出すことにより、素管１Ｂ(図２（Ａ）参照）が得られる。素管１Ｂは、第１拡径部１ｂが素管１Ａの上端部まで延長された形状を有する拡張拡径部１２と、断面形状が大径部１ｄの右側円筒部と同一である略四半分の円筒状をなす円筒部１３とを有する。
【００２２】
次に、第２成形工程を説明する。第２成形工程においては、図２に示すように、第２の金型４及び第２のパンチ５が用いられる。そして、第２の金型４及び第２のパンチ５によって素管１Ｂを成形することにより、金属管１が得られる。
【００２３】
第２の金型４は、基板４１と、この基板４１上にいずれか一方が固定され、他方が一方に対して接近離間するように左右方向へ移動可動に設けられた左右の型４２，４３を有している。他方の型は、シリンダ等の駆動手段（図示せず）によって移動させられて一方の型に突き当てられる。左右の型４２，４３の突合せ面間には、成形孔４４が形成されている。この成形孔４４の内周面は、金属管１の外周面と同一の断面形状を有している。つまり、成形孔４４の下端部には、金属管１の小径部１ａと同一形状の小径孔部４４ａが形成され、この小径孔部４４ａの上端に続く部分には、金属管１の第１拡径部１ｂの外径と同一の断面形状を有する第１拡径孔部４４ｂが形成され、この第１拡径孔部４４ｂの上側には、金属管１の第２拡径部１ｃの外径と同一の断面形状を有する第２拡径孔部４４ｃが形成され、この第２拡径孔部４４ｃの上側、つまり成形孔２４の上端部には、金属管１の大径部１ｄの外径と同一の断面形状を有する大径孔部４４ｄが形成されている。ただし、成形孔４４は、その内部に素管１Ｂを挿入したとき、素管１Ｂの上端面１１が左右の型４２，４３の水平な上面４２ａ，４３ａと面一になるように、上下方向に対して傾斜して形成されている。この結果、大径孔部４４ｄの軸線が上下方向を向くようになっている。
【００２４】
一方、第２のパンチ５は、上下方向へ移動可能に配置された可動板５１と、この可動板５１の下面に固定されたパンチ部５２とを有している。可動板５１は、シリンダ機構等の駆動源（図示せず）によって上下方向に移動させられるようになっている。パンチ部５２は、その上端部に軸線を上下方向に向けた大径部５２ａと、この大径部５２ａの下端部に連設された傾斜部５２ｂを有している。大径部５２ａは、第１成形工程で成形されなかった金属管１の大径部１ｄの残りの部分、つまり大径部１ｄの左側円筒部を成形するためのものであり、金属管１の大径部１ｄの内径と同一の外径を有している。傾斜部５２ｂは、大径部５２ａの下端と図２（Ａ）に示す想像線Ｌ３との間の部分によって金属管１の第２拡径部１ｃを成形するためのものであり、当該部分は、金属管１の第２拡径部１ｃの内周面のうち、右側部を除く部分と同一の断面形状を有している。
【００２５】
上記第２の金型４及び上記第２のパンチ５を用いて素管１Ｂから金属管１を成形する場合には、先ず図２（Ａ）に示すように、素管１Ｂをその下端面が成形孔４４の底面に突き当たるまで成形孔４４に挿入する。この場合、素管１Ｂの上端面１１が左右の型４２，４３の水平な上面４２ａ，４３ａと面一になるように挿入する。このようにして挿入することにより、素管１Ｂを成形孔４４に挿入することができる。勿論、左右の型４２，４３を左右方向に離間させておき、いずれか一方の型の成形孔４４（成形孔４４の半分）に素管１Ｂを挿入した状態で、他方の型を一方の型に突き当てることにより、素管１Ｂを成形孔４４に挿入することも可能である。
【００２６】
次に、第２のパンチ５の大径部５２ａの軸線を成形孔４４の大径孔部４４ｄの軸線と一致させる。その後、図２（Ｂ）に示すように、パンチ５を下方へ移動させ、パンチ部５２を素管１ｂ内に挿入（圧入）する。そして、パンチ５の大径部５２ａの下端が成形孔４４の大径孔部４４ｄの下端と上下方向において一致するまで、パンチ部５２を素管１Ｂに圧入する。すると、成形孔４４の大径孔部４４ｄとパンチ部５２の大径部５２ａとにより、素管１Ｂの左側部から正逆両周方向へ向かった所定の範囲、つまり第１成形工程で成形されなかった大径部１ｄの残りの部分たる左側円筒部が成形される。この左側円筒部と第１成形工程で成形された素管１Ａの略四半分の円筒部１３とが合わさることにより、金属管１の大径部１ｄが形成される。また、第２拡径孔部４４ｃと傾斜部５２ｂ（大径部５２ａの下端と想像線Ｌ３との間の部分）とによって拡張拡径部１２の左側上端部に第２拡径部１ｃが成形される。この第２拡径部１ｃより下側の部分は、パンチ部５２によって成形されることがなく、第１拡径部１ｂとして残る。成形が完了したら、パンチ５を上方へ移動させて素管１Ｂから抜き出す。その後、左右の型４２，４３を左右方向へ離間させ、素管１Ｂを成形孔４４から取り出して金属管１を得る。
【００２７】
このように、この発明の管端の成形方法では、金属管１の端部の成形を第１成形工程と第２成形工程の２つの成形工程に分け、第１成形工程では素管１Ａに金属管１の大径部（第2の管部）１ｄの右側円筒部（一側部）及び第１拡径部（第3の管部）１ｂとを成形し、第２成形工程では金属管１Ａの大径部１ｄの左側円筒部（他側部）及び第２拡径部（第1の管部）１ｂを成形しているので、１回の成形工程で成形しようとすると素管とパンチとの一側部どうしが干渉してしまうような金属管１を、干渉等の問題を引き起こすことなく成形することができる。したがって、金属管１を成形工程だけで製造することができ、溶接加工を必要としない。よって、製造費を安価にすることができるとともに、溶接時の高熱による溶接部の劣化という問題を回避することができる。
【００２８】
図６は、この発明の成形方法で成形される金属管の他の例を示すものである。この金属管１′においては、金属管１の第１拡径部１ｂに代えて拡径部（第１の管部）１ｅが形成されている。この拡径部１ｅは、その上端部が大径部１ｄに直接連なっている。したがって、この金属管１′では、第２拡径部１ｃが形成されていない。金属管１′のその他の形状は、金属管１と同様である。
【００２９】
上記構成の金属管１′は、金属管１と同様に、第１、第２成形工程を経て成形される。第１成形工程で使用される第１の金型２′及び第１のパンチ３′は、次の点で金属管１を成形するための第１の金型２及び第１のパンチ３と異なっている。すなわち、図３に示すように、金属管１′用の第１の金型２′では、成形孔２４に第１傾斜孔部２４ｂに代わる第１傾斜孔部２４ｂ′が形成されている。第１傾斜孔部２４ｂ′は、その左側部のストレート孔部２４ａに対する傾斜角度が、拡径部１ｅの左側部の小径部１ａに対する傾斜角度と同一ではなく、それより小さい角度θに設定されている。この角度θは、金属管１′の拡径部１ｅの左側部下端と大径部１ｄの左側部上端とを結ぶ線Ｌ（図６参照）と小径部１ａとのなす角度θと同一になっている。勿論、第１傾斜孔部２４ｂ′の傾斜角度は、左側部から正逆両周方向へ向かうにしたがって漸次小さくなり、右側部では零になっている。一方、第１のパンチ３′においては、第１傾斜部３２ｂに代えて第１傾斜部３２ｂ′が形成されている。この第１傾斜部３２ｂ′の左側部の傾斜角度はθになっている。第１傾斜部３２ｂ′の傾斜角度も左側部から正逆両周方向へ向かうにしたがって漸次小さくなり、右側部において零になっている。第１の金型２′及び第２のパンチ３′のその他の構成は、金属管１を成形するための第１の金型２及び第１のパンチ３と同様である。
【００３０】
したがって、上記第１の金型２′及び第１のパンチ３′を用いて素管１Ａを成形すると、素管１Ａの上部に左側部が直線Ｌと同様に傾斜した中間管部１４（図４（Ａ）参照）が成形されるとともに、素管１Ａの右側上端部に円筒部１３が成形される。素管１Ａがこのように成形されることにより、図４（Ａ）に示す素管１Ｂ′が得られる。
【００３１】
第２成形工程では、図４に示す第２の金型４′及び第２のパンチ５′が用いられる。第２の金型４′においては、第１、第２拡径孔部４４ｂ，４４ｃに代えて拡径孔部４４ｂ′が形成されている。拡径孔部４４ｂ′は、金属管１′の拡径部１ｅと同一の断面形状を有している。拡径孔部４４ｂ′の上端部は、金属管１の拡径部１ｅの上端部が大径部１ｄに直接連なっているのに対応して、大径部１ｄを成形するための大径孔部４４ｄに直接連なっている。第２の金型４′のその他の構成は、上記金型４と同様である。
【００３２】
一方、第２のパンチ５′は、大径部５２ａと、傾斜部５２ｂに代わる傾斜部５２ｂ′とを有している。この傾斜部５２ｂ′は、金属管１′の拡径部１ｅとその右側部を除いて同一の断面形状を有している。したがって、パンチ部５２をその大径部５２ａの下端縁が大径孔部４４ｄの下端縁に達するまで素管１Ｂ′に圧入すると、素管１Ｂには大径部５２ａにより金属管１の大径部１ｄの左側円筒部が成形される。これは、上記第１の実施の形態における第２工程と同様である。しかし、この実施の形態では、拡径孔部４４ｂ′と傾斜部５２ｂ′とによって拡径部１ｅが成形される。その後、パンチ部５２を素管１Ｂ′から抜き出すとともに、素管１Ｂ′を成形孔２４から抜き出す。これによって、金属管１′が得られる。
【００３３】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。例えば、上記の実施の形態においては、金型２，２′（４，４′）を左右の型２２，２３（４２，４３）を突き合わせて形成しているが、これは成形孔２４（４４）の形成を容易にしたり、成形後の素管１Ｂ又は金属管１（１′）を成形孔２４，４４から容易に取り出すことができるようにするためにそうしたものである。したがって、金型２，２′（４，４′）が一体で形成されていても成形孔２４（４４）を容易に形成することができ、かつ成形後の素管１Ｂ又は金属管１（１′）を成形孔２４（４４）から容易に取り出すことができるのであれば、金型２，２′（４，４′）は左右に分離することなく、一体に形成してもよい。
【００３４】
また、図５に示す金属管１では、第１拡径部１ｂの右側部を小径部１ａに滑らかに連続させるのみならず、第２拡径部１ｃの右側部を第１拡径部１ｂの右側部に滑らかに連続させているが、同図において想像線Ｌ４で示すように、第１拡径部１ｂの右側部を小径部１ａに対して上方へ向かうにしたがって金属管１の径方向外側へ離間するように傾斜させ、さらに第２拡径部１ｃの右側部も第１拡径部１ｂの右側部に対して同様に傾斜させてもよい。その場合には、成形孔２４の第１傾斜孔部２４ｂの右側部を同様に傾斜させるとともに、パンチ部３２の第１傾斜部３２ｂの右側部を同様に傾斜させればよい。そのようにすることにより、この発明は、第１、第２拡径部１ｂ，１ｃの右側部が傾斜した金属管についても成形することができる。これは、金属管１′についても同様であり、拡径部１ｅの右側部が図５において想像線Ｌ５で示すように傾斜した金属管もこの発明の成形方法によって成形することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、管端部に形成された第２の管部の一側部が第１の管部の一側部に対し、管の中央側から端部側へ向かうにしたがって管の外側へ向かうように傾斜し、第２の管部の他側部が第１の管部の他側部に対して管の中央側から端部側へ向かうにしたがって管の内側へ向かうように傾斜した金属管を成形するに際し、干渉等の問題を引き起こすことなく、成形することができる。したがって、そのような金属管を成形加工だけで製造することができ、溶接加工を行う必要がない。よって、金属管を安価に製造することができるとともに、溶接時の高熱による溶接部の劣化等の問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る成形方法の一実施の形態の第１成形工程を示す図であって、図１（Ａ）は第１のパンチを素管に圧入する前の状態を示し、図１（Ｂ）は第１のパンチを素管に圧入した後の状態を示している。
【図２】同実施の形態の第２成形工程を示す図であって、図２（Ａ）は第２のパンチを素管に圧入する前の状態を示し、図２（Ｂ）は第２のパンチを素管に圧入した後の状態を示している。
【図３】この発明に係る成形方法の他の実施の形態の第１工程を示す図であって、図３（Ａ）は第１のパンチを素管に圧入する前の状態を示し、図３（Ｂ）は第１のパンチを素管に圧入した後の状態を示している。
【図４】同実施の形態の第２成形工程を示す図であって、図４（Ａ）は第２のパンチを素管に圧入する前の状態を示し、図４（Ｂ）は第２のパンチを素管に圧入した後の状態を示している。
【図５】この発明に係る成形方法の成形対象たる金属管の一例を示す正面図である。
【図６】この発明に係る成形方法の成形対象たる金属管の他の例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  金属管
１′  金属管
１Ａ  素管
１Ｂ  素管
１Ｂ′  素管
１ｂ  拡径部（第１の管部）
１ｃ  大径部（第２の管部）
１ｄ  第２拡径部（第３の管部）
２  第１の金型
２′  第１の金型
３  第１のパンチ
３′  第１のパンチ
４  第２の金型
４′  第２の金型
５  第２のパンチ
５′  第２のパンチ
２４  成形孔
【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】
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【図６】
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