JP2000046259A - 配管継手およびその製造方法 - Google Patents

配管継手およびその製造方法

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    • F16L41/08—Joining pipes to walls or pipes, the joined pipe axis being perpendicular to the plane of the wall or to the axis of another pipe
    • F16L41/086—Joining pipes to walls or pipes, the joined pipe axis being perpendicular to the plane of the wall or to the axis of another pipe fixed with screws
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡管による配管とフランジ部材との間の結合
力が大きい配管継手を提供する。 【解決手段】 冷媒通路３１の開口部３２を有する継手
ベース部材３０と、開口部３２内に挿入される第１拡管
部１１を有する配管１０と、配管１０を継手ベース部材
１０に固定するフランジ部材２０とを備え、フランジ部
材２０の取付孔２２内に配管１０を挿入し、配管１０内
に拡管パンチ７０を挿入して配管１０を拡管することに
より取付孔２２の内周面に圧着する第２拡管部１４を形
成するとともに、この第２拡管部１４の拡管時に配管１
０の外周面から膨出してフランジ部材２０の端面２０ｂ
に圧着する膨出部１５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に言って配
管継手およびその製造方法に関するもので、例えば、車
両用空調装置における冷媒配管、温水配管等の継手に用
いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の配管継手として特開平８
−２４７３５７号公報に記載されたものがある。この従
来技術では、図７に示すように、フランジ部材２０に、
その一方の端面２０ｂから他方の端面２０ａに向かって
徐々に内径を絞った取付孔２６を設け、この取付孔２６
に配管１０を挿入した後に、図８に示すように、配管１
０内に配管１０の内径側への変形防止するためのマンド
レル８０を挿入する。この状態において、図示しない所
定形状のクランプにより配管１０に対してフランジ部材
２０を挟むように軸方向両方から矢印８１のプレス押圧
力を加える。
【０００３】このプレス工程において、取付孔２６と配
管１０との間の隙間Ｂ（図７）を埋めるように、配管１
０が拡管されるとともに、フランジ部材２０の端面２０
ａの直後の部位に配管１０の膨出部１６が形成される。
次に、別の所定形状のクランプ（図示せず）により、図
９の矢印８２方向から軸方向のプレス押圧力を配管１０
に加えて、膨出部１６を軸方向に押しつぶした最終形状
に成形する。次に、別の所定形状のクランプ（図示せ
ず）により、図１０の矢印８３方向から軸方向のプレス
押圧力を配管１０に加えて、配管１０の端部を拡大して
拡管開口部１７を成形するとともに、拡管開口部１７と
膨出部１６との間にＯリング収納用の凹溝１８を形成す
る。
【０００４】図１１は、このようにして製造された配管
継手構造の適用例であり、凹溝１８にＯリング１３を収
納し、配管１０の先端部分（１６、１８、１７部分）を
継手ベース部材（接続相手部材）３０の開口部３２内に
挿入して、配管１０と開口部３２とを接続した状態を示
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
技術によると、配管１０の軸方向へのプレス押圧力によ
り取付孔２６と配管１０との間の隙間Ｂを埋めるように
配管１０を拡管しているので、取付孔２６と配管１０と
の間の圧着力がどしても小さくなり、配管１０とフラン
ジ部材２０との間の結合力が弱いという不具合がある。
【０００６】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
配管とフランジ部材との間の拡管による結合力が大きい
配管継手を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１〜３記載の発明では、継手ベース部材（３
０）の開口部（３２）内に挿入される第１拡管部（１
１）を有する配管（１０）と、配管（１０）を継手ベー
ス部材（１０）に固定するフランジ部材（２０）とを備
え、フランジ部材（２０）の取付孔（２２）内に配管
（１０）を挿入し、配管（１０）内に拡管パンチ（７
０）を挿入して配管（１０）を拡管することにより取付
孔（２２）の内周面に圧着する第２拡管部（１４）を形
成するとともに、この第２拡管部（１４）の拡管時に配
管（１０）の外周面から膨出してフランジ部材（２０）
の端面（２０ｂ）に圧着する膨出部（１５）を形成した
ことを特徴としている。
【０００８】これによると、配管（１０）内に挿入した
拡管パンチ（７０）により配管（１０）を直接径方向に
拡管するため、配管（１０）とフランジ部材（２０）の
取付孔（２２）との間の圧着力を増大でき、配管とフラ
ンジ部材との間の結合を強固に行うことができる。しか
も、フランジ部材（２０）の端面（２０ｂ）に圧着する
膨出部（１５）の形成により、配管とフランジ部材との
間の結合力をより一層向上できる。
【０００９】これに加え、膨出部（１５）は配管（１
０）の外周面から膨出するから、膨出部（１５）により
配管（１０）の軸方向の抜け止め効果を発揮することも
できる。請求項２記載の発明では、取付孔（２２）の内
周面に凹凸形状を有するローレット部（２４）を形成
し、このローレット部（２４）に第２拡管部（１４）を
圧着することを特徴としている。これによると、ローレ
ット部（２４）の凹凸形状に第２拡管部（１４）が食い
込むことにより、配管とフランジ部材との間の結合力を
さらに向上できる。
【００１０】また、請求項３記載の発明では、取付孔
（２２）の内周面に円筒状支持面（２５）を形成し、こ
の円筒状支持面（２５）に第２拡管部（１４）を圧着す
ることを特徴としている。これによると、第２拡管部
（１４）が円筒状支持面（２５）の部位において円周方
向の全周にわたって連続的に圧着するので、配管とフラ
ンジ部材の取付孔との結合面に水等の流体が通過可能な
微小隙間の発生を確実に防止できる。
【００１１】また、請求項４、５記載の発明は、上記し
た請求項１〜３記載の配管継手を製造する製造方法に係
るものであって、上記作用効果を発揮する配管継手を良
好に製造することができる。なお、上記各手段の括弧内
の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応
関係を示すものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態による配
管継手構造を示すもので、車両用空調装置における冷凍
サイクルの冷媒配管、あるいは温水配管等の種々な用途
に適用可能である。本実施形態では、冷凍サイクルの冷
媒配管に適用した場合を例にとって以下説明する。
【００１３】配管１０は金属（例えばアルミニウム）製
であり、その先端部は、フランジ部材２０を介して継手
ベース部材（接続相手部材）３０にボルト（締結手段）
４０により固定される。ここで、継手ベース部材３０は
例えば、冷凍サイクルの圧縮機のハウジング、あるいは
凝縮器のタンク部材に備えられる部材であり、この継手
ベース部材３０も金属（例えばアルミニウム）製であ
る。継手ベース部材３０には冷媒（流体）通路３１およ
びこれに連通している円形の開口部３２を有している。
【００１４】この開口部３２は、冷媒通路３１の端部に
設けられ、冷媒通路３１よりも内径（φＡ）を拡大して
いる。また、継手ベース部材３０にはボルト４０を締結
するためのネジ孔３３が形成されている。一方、配管１
０の先端部には第１拡管部１１が形成され、この第１拡
管部１１に形成した凹溝１２にゴム製のＯリング（弾性
シール材）１３を嵌着している。そして、このＯリング
１３が継手ベース部材３０の冷媒通路３１の端部の開口
部３２の内壁面に弾性的に圧着する状態で、配管１０の
第１拡管部１１を開口部３２内に挿入するようになって
いる。これにより、配管１０の第１拡管部１１と継手ベ
ース部材３０の開口部３２との嵌合部におけるシール作
用を得る。
【００１５】また、フランジ部材２０も金属（例えばア
ルミニウム）製であり、このフランジ部材２０は第１、
第２の２つの取付孔２１、２２を有している。第１の取
付孔２１はボルト４０の挿入用の孔であり、これに対し
て、第２の取付孔２２は配管１０の挿入用の孔であっ
て、第２の取付孔２２の内壁面に配管１０は一体に固定
される。
【００１６】フランジ部材２０の第２の取付孔２２は以
下の３つの部分から構成される。すなわち、図２に示す
ように、フランジ部材２０の一方の端面２０ａ側に位置
して、配管１０の第１拡管部１１の肩部１１ａを支持す
る皿状の拡大部２３と、ローレット部２４と、フランジ
部材２０の他方の端面２０ｂ側に位置する円筒状支持面
２５とにより第２の取付孔２２が構成されている。ここ
で、ローレット部２４は多数の凸部２４ａと凹部２４ｂ
とを円周方向に交互に形成したものであり、そして、円
筒状支持面２５の内径はローレット部２４の凸部２４ａ
の頂部内径と一致するようになっている。
【００１７】また、配管１０において、先端部の第１拡
管部１１よりも軸方向の奥側部位には、ローレット部２
４に対向してローレット部２４に圧着する第２拡管部１
４が形成してある。さらに、配管１０において、フラン
ジ部材２０の他方の端面２０ｂよりも外方の部位に、端
面２０ｂに圧着する膨出部１５が形成してある。この第
２拡管部１４と膨出部１５と第１拡管部１１の肩部１１
ａの各部位で、配管１０はフランジ部材２０に圧着す
る。特に、ローレット部２４の凹凸形状により円周（回
転）方向に対しても、配管１０をフランジ部材２０に強
固に一体化できる。
【００１８】次に、本実施形態における配管継手の製造
方法について説明する。フランジ部材２０はアルミニウ
ム材から図２に示す形状に予め成形しておく。本発明は
特に配管１０の成形方法、およびフランジ部材２０と配
管１０の一体化方法に特徴を有しているので、以下、こ
れらについて工程順に詳述する。 配管挿入工程 図３に示すように、配管１０が同一径の単純なパイプ形
状である形態において、配管１０の先端部をフランジ部
材２０の第２の取付孔２２に端面２０ｂ側から挿入し
て、配管１０の先端部を他方の端面２０ａの上方へ所定
量突出させる。そして、配管１０を端面２０ｂの下方に
位置するパイプチャック装置５０により保持する。
【００１９】第１の拡管工程 拡管用パンチ６０は、配管１０の内径より若干小さい外
径を有する小径案内部６１とテーパ状部６２と拡管用大
径部６３とを有するものであり、拡管用大径部６３は配
管１０の内径より所定量大きい外径になっている。そし
て、この拡管用パンチ６０を配管１０内にその先端部か
ら挿入し、テーパ状部６２と拡管用大径部６３とにより
配管１０の先端部を拡管する。これにより、図４に示す
ように第１拡管部１１を成形することができる。
【００２０】この成形工程において、第１拡管部１１の
肩部１１ａはフランジ部材２０の皿状の拡大部２３に圧
着する。ここで、第１拡管部１１の外形φＣは、前述の
ごとく継手ベース部材３０の冷媒通路３１の開口部３２
の内径φＡより若干小さくしてある。 第２の拡管工程 図５において、拡管用パンチ７０は、配管１０の内径よ
り若干大きい外径を有する拡管用パンチ部７１を先端部
に有している。この拡管用パンチ７０を配管１０の第１
拡管部１１を通過して、その奥側に挿入し、拡管用パン
チ部７１により配管１０の第１拡管部１１の奥側部位を
拡管して、図５に示すように第２拡管部１４を成形す
る。このとき、フランジ部材２０の端面２０ｂとパイプ
チャック装置５０との間に所定間隔Ｌを設定するととも
に、拡管用パンチ部７１による拡管領域が端面２０ｂの
直後の部位まで及ぶように拡管用パンチ部７１の挿入位
置を設定することにより、端面２０ｂの直後の部位に配
管１０の膨出部１５を成形できる。
【００２１】上記成形工程において、第２拡管部１４が
フランジ部材２０のローレット部２４の凹凸形状に食い
込むように圧着するとともに円筒状支持面２５に圧着す
る。さらに、膨出部１５が円筒状支持面２５の端部から
端面２０ｂにかけて圧着する。これにより、配管１０と
フランジ部材２０とを強固に圧着できる。また、第２拡
管部１４が円筒状支持面２５の部位において円周方向の
全周にわたって連続的に圧着するので、配管１０とフラ
ンジ部材２０との結合面に水等の流体が通過可能な微小
隙間の発生を防止できる。なお、膨出部１５は配管１０
の軸方向の抜け止め作用を果たすこともできる。
【００２２】凹溝成形工程 配管１０の第１拡管部１１の外周側で、円周方向に回転
する回転ローラ（図示せず）を第１拡管部１１の外周面
に押しつけて、Ｏリング用の凹溝１２を転造加工する。 以上の〜の工程により、図１に示す配管継手の製造
を完了できる。 （他の実施形態）なお、上記した実施形態では、第１拡
管部１１を拡管してから第２拡管部１４の拡管を行って
いるが、第１拡管部１１の拡管と第２拡管部１４の拡管
を一回の拡管工程で行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の配管継手を示す断面図で
ある。
【図２】図１のフランジ部材単体の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による製造方法の工程説明
図である。
【図４】本発明の一実施形態による製造方法の別の工程
説明図である。
【図５】本発明の一実施形態による製造方法の別の工程
説明図である。
【図６】本発明の一実施形態による製造方法の別の工程
説明図である。
【図７】従来の配管継手における製造方法の工程説明図
である。
【図８】従来の配管継手における製造方法の別の工程説
明図である。
【図９】従来の配管継手における製造方法の別の工程説
明図である。
【図１０】従来の配管継手における製造方法の別の工程
説明図である。
【図１１】従来の配管継手を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…配管、１１…第１拡管部、１４…第２拡管部、１
５…膨出部、２０…フランジ部材、２１、２２…取付
孔、２４…ローレット部、２５…円筒状支持面、３０…
継手ベース部材、３１…冷媒（流体）通路、３２…開口
部。
フロントページの続き (72)発明者 泉 亮一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3H013 FA02 FA05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体通路（３１）の開口部（３２）を有
    する継手ベース部材（３０）と、 前記開口部（３２）内に挿入される第１拡管部（１１）
    を有する配管（１０）と、 前記配管（１０）が挿入される取付孔（２２）を有し、
    前記配管（１０）を前記継手ベース部材（１０）に固定
    するフランジ部材（２０）とを備え、 前記配管（１０）に、前記配管（１０）内に挿入される
    拡管パンチ（７０）により拡管されて前記取付孔（２
    ２）の内周面に圧着する第２拡管部（１４）、およびこ
    の第２拡管部（１４）の拡管時に前記配管（１０）の外
    周面から膨出して前記フランジ部材（２０）の端面（２
    ０ｂ）に圧着する膨出部（１５）を形成したことを特徴
    とする配管継手。
  2. 【請求項２】 前記取付孔（２２）の内周面に凹凸形状
    を有するローレット部（２４）を形成し、このローレッ
    ト部（２４）に前記第２拡管部（１４）を圧着すること
    を特徴とする請求項１に記載の配管継手。
  3. 【請求項３】 前記取付孔（２２）の内周面に円筒状支
    持面（２５）を形成し、この円筒状支持面（２５）に前
    記第２拡管部（１４）を圧着することを特徴とする請求
    項１または２に記載の配管継手。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１つに記載
    の配管継手を製造する製造方法であって、 前記フランジ部材（２０）の取付孔（２２）に前記配管
    （１０）内を挿入する工程と、 前記配管（１０）内に拡管パンチ（７０）を挿入して前
    記配管（１０）を拡管することにより、前記第２拡管部
    （１４）および前記膨出部（１５）を同時に形成する工
    程とを備えることを特徴とする配管継手の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記配管（１０）の先端部内に拡管パン
    チ（６０）を挿入して前記第１拡管部（１１）を形成し
    た後に、前記第２拡管部（１４）および前記膨出部（１
    ５）を形成する拡管工程を行うことを特徴とする請求項
    ４に記載の配管継手の製造方法。
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