JP2004283863A - Sealed tubular body and method for manufacturing sealed tubular body - Google Patents

Sealed tubular body and method for manufacturing sealed tubular body Download PDF

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JP2004283863A JP2003078576A JP2003078576A JP2004283863A JP 2004283863 A JP2004283863 A JP 2004283863A JP 2003078576 A JP2003078576 A JP 2003078576A JP 2003078576 A JP2003078576 A JP 2003078576A JP 2004283863 A JP2004283863 A JP 2004283863A
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Akira Harada
章 原田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealed tubular body whose insertion hole has excellent sealability without subjecting a sealing member to striking, and to provide a method for manufacturing a sealed tubular body. <P>SOLUTION: The sealed tubular body comprises a tubular member 20 with a insertion hole 21 and a sealing member 30 positioned inside the insertion hole 21. A tube expansion punch is struck and pressed to a protruding part 25 protruding from the inner-wall surface of the insertion hole 21. Thereby, a tube expanded part where the outer diameter of the insertion hole 21 in which the tube expansion punch is inserted is formed. Further, a receiving part 27 having steps is formed at a strike stop region of the tube expansion punch by inserting a tube expansion punch of a prescribed shape. The diameter of the tube expanded part is reduced, by inserting the expanded part into a reduced-diameter working hole whose inner diameter is smaller than the outer diameter of the expanded part after making the receiving part 27 to receive the sealing member 30. By the diameter-reducing, the outer circumferential edge part of the sealing member 30 bites into the inner wall surface of the insertion hole 21. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、封止管体およびおよび封止管体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パイプ状の管部材の長手方向に挿通する挿通孔に封止板を設け、この封止板によって挿通孔を２室に分けたり、該封止板を管部材の底部とすることがある。かかる挿通孔において、封止板の一方側と他方側とが気密な状態で封止されることが望まれる場合も多い。従来、挿通孔の内部において、封止板の一方側と他方側とを気密な状態で封止するためには、該封止板の周縁を管部材に対して溶接したり、またかしめ加工を施したり、絞り加工を行ったりしている。
【０００３】
ところで、管部材の挿通孔の内壁面に封止板を溶接し、該封止板により挿通孔を気密に封止する場合、溶接時の熱により管部材の材料の性状に変化が生じることがある。また、挿通孔の内壁面の全周に亘って、封止板の周縁の全周を均一に溶接することは難しい。特に挿通孔の孔径が小さい場合には、溶接作業は困難なものとなる。また、溶接作業では、大量生産には向いていない。そのため、封止板を溶接して挿通孔を気密に封止する手法は、採用し難いものとなっている。
【０００４】
このような溶接方法に対して、かしめ加工には次のような利点がある。すなわち、管部材の外部からかしめ加工を施して、封止板を管部材の挿通孔に取り付けて、該挿通孔を気密に封止する場合は、上述の溶接の場合のような、熱による材料の性状の変化、溶接作業の困難性、および大量生産に向かないといった各不具合を回避できる。しかしながら、このかしめ加工、すなわち管部材に外部からかしめ加工を施した場合には、いわゆるスプリングバック現象が生じてしまい、かしめ加工部において封止板と管部材の内壁面との間の一部に隙間が生じる。そのため、特に高圧下においては、封止板による封止性が損なわれてしまう、といった不都合がある。
【０００５】
さらに、管部材に対して絞り加工を施す場合も、上述の溶接の場合のような、熱による材料の性状の変化といった不具合を回避できる。ところで、絞り加工では、まず管部材の挿通孔に封止板を嵌合させている。次に、この嵌合位置を残して、該嵌合位置以外の管部材の他の部分を、その外径を収縮させるように長手方向に均一に絞り加工を施している。そのため、作業に時間がかかりコストがかさむ等、作業性で問題がある。また、絞り加工の場合は、かしめ加工の場合よりも封止性は向上するものの、依然として、スプリングバック現象により封止性が損なわれてしまう、といった不都合が生じている。
【０００６】
そこで、本出願人は、特願２０００−６２６７１号（特開２００１−２１２６３２号公報；特許文献１）の出願において、上述の問題点の解決を図っている。具体的な内容は、まずかしめ加工により封止板を管部材の内壁面で挟持させると共に、次いで封止板に打圧痕が同心円状に形成されるように、該封止板の面方向から打圧（以下、この加工を打圧加工という。）を行っている。この打圧（コイニング加工）によって、封止板の外周は、管部材の内周面に、突張り状態で強力に密着している。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２１２６３２号公報（段落番号００１０〜００１７、図１、図４参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の技術は、秀でたものであり、気密性の確保、量産性の面で従来の一般的な技術を凌駕している。このため、エアバッグのインフレータに用いられ始めている。
【０００９】
ここで、上述の特許文献１記載のものでは、管部材の開口部以外は、封止板の面方向の両面側から打圧加工を行っている。すなわち、挿通孔の内部の封止板に対しては、面方向の両面側から打圧加工を行っている。このため、次のような加工上の難点を有している。例えば挿通孔に封止板を２枚設ける場合、１枚目の封止板に対しては両面から打圧加工を行うことができるが、２枚目の封止板に対しては、片面からのみしか、打圧加工を施すことができない。
【００１０】
また、先に２枚の封止板を入れ込んだ場合は、打圧加工を面方向の両面側から同時には行えない。すなわち、打圧加工を２枚同時に行う場合には、封止板の片面側からしか行えない。このため、封止板を２枚設ける必要がある場合においても、封止性が良好となる加工方法が望まれている。
【００１１】
また、上述の特許文献１記載のものでは、管部材の内部側に封止板を挿入した後に、ローラを用いてかしめ加工を行い、該封止板１つにつき２つの窪み溝を形成している。そして、かかる窪み溝の形成により管部材が窪んだ分だけ、挿通孔の内部では、突出部が突出形成されている。ところで、ローラの回転により窪み溝を形成する前の段階では、管部材の内部には突出部等の係止部位が存在していない。そのため、封止板の挿入位置を精度良く設定するための工数がかかり、生産効率が落ちがちとなっている。
【００１２】
また、上述の特許文献１記載のものでは、封止板の両面側で対称となる構成となっているため、封止板の面方向の両面側において、ほぼ等しい耐圧性能を有している。しかしながら、封止板の両面側に均等に圧力が負荷される場合ばかりではなく、該封止板の一方の面側にのみ極めて強い圧力が負荷される場合もある。この場合には、封止板は、一方の面側から負荷される極めて強い圧力に抗させる必要が生じる。これに対して、特許文献１記載のように、対称構造とすることで封止板の面方向の両面側において、ほぼ等しい耐圧性能を有させるものでは、極めて強い圧力がかからない他方側では、過剰品質となる場合がある。
【００１３】
また、両側に極めて強い圧力がかかっても大丈夫な構造とするためには、窪み溝を大きくしたり、打圧により伸張力を大きくする必要が生じるが、そうした場合には、管部材の各部の変形量が大きくなり、全体としての強度が低下しがちとなる。
【００１４】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、封止部材に対して打圧加工を行わなくても、挿通孔の封止性が良好となると共に、封止板の位置決め精度が向上し易くなる封止管体および封止管体の製造方法を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、挿通孔が形成されている筒状の管部材と、この挿通孔の内部に位置する封止部材とを具備する封止管体において、挿通孔の内壁面の全周に亘って、該内壁面の内方から突出している突出部と、突出部の突出の根元の全周に亘って形成され、封止部材を当接した状態で受け止める受け部と、受け部の全周に亘ってこの受け部と連なって形成され、封止部材の外周縁部の全周に対して隙間なく密着していると共に、挿通孔の内壁面の他の部分よりも凹んでいる凹陥部と、を具備するものである。
【００１６】
このようにすると、突出部の突出の根元に受け部が存在することで、封止部材の外周縁部を受け止め易くなる。また、封止部材の外周縁部が、凹陥部に隙間なく密着した状態となっている。このように密着することで、封止部材の外周縁部と凹陥部の外周縁部とが、その全周に亘って気密な状態とすることができる。このため、封止部材を用いて挿通孔の内部を封止することが可能となる。
【００１７】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、突出部の外径側のうち、管部材の外面には、環状をなす窪み溝が形成されていて、この窪み溝の窪み量に応じて突出部が挿通孔の内方に突出している平面状の受け部が形成されているものである。
【００１８】
この場合、管部材の外径側に窪み溝が存在することで、突出部は挿通孔の内径側に突出した状態となっている。このため、管部材において窪み溝や突出部が存在する部分でも、管部材の肉厚を十分に確保することができる。また、平面状の受け部によって、封止部材を良好に受け止めることが可能となる。
【００１９】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、封止部材は、挿通孔の内部に複数設けられていると共に、この封止部材の個数に対応した個数分だけ、突出部、受け部および凹陥部が形成されているものである。このようにすれば、挿通孔を、複数の封止部材によって区切ることが可能となる。しかも、区切られた個々の部分は、封止部材により気密な状態で封止することができる。
【００２０】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、管部材は円筒状部材であり挿通孔は円孔であると共に、封止部材は円盤状部材としたものである。このようにすれば、封止部材の挿通孔への取り付けの際に、封止部材が受け部に当接した状態で回転でき、該回転方向での方向性がなくなる。
【００２１】
さらに、他の発明は、内部に挿通孔が形成されている筒状の管部材と、この挿通孔の内部に位置する封止部材とを具備する封止管体において、拡管パンチを挿通孔の内壁面から突出している突出部まで打圧することによって、この拡管パンチが差し込まれた挿通孔の外径が拡げられた拡管部が形成されると共に、突出部には封止部材を受け止める受け部が形成され、受け部に対して封止部材を受け止めさせた状態で、拡管部を該拡管部の外径よりも小さい内径を有する縮径加工孔に差し込むことによって該拡管部を縮径し、この縮径によって封止部材の外周縁部が挿通孔の内壁面に食い込んだ状態となるものである。
【００２２】
このようにすると、拡管パンチの打圧により拡管部が形成され、封止部材が挿通孔に挿入され易くなる。また、拡管パンチでの打圧により受け部が形成され、この受け部に封止部材を受け止めさせることができる。また、封止部材を受け部に受け止めさせた後に、拡管部を縮径加工孔に差し込むことによって、該拡管部は縮径される。それにより、拡管部は塑性変形されて、この拡管部の挿通孔の内壁面が内径側に移動する。
【００２３】
また、この移動によって、封止部材の外周縁部が挿通孔の内壁面に食い込んだ状態となる。それによって、封止部材の外周縁部が、その全周に亘って挿通孔の内壁面と気密に密着した状態となる。そのため、封止部材によって挿通孔を気密に封止することが可能となる。
【００２４】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、管部材の外周面の全周に亘るロールプレス加工によって、挿通孔の内壁面から突出する前記突出部が形成されるものである。このように、管部材の外周面にロールプレス加工を施せば、挿通孔の内壁面から突出する突出部を容易に形成することができる。
【００２５】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、拡管部を縮径加工孔に差し込むのに先立って、挿通孔に拡管パンチよりも小さな外径を有する挿通パンチを差し込み、この挿通パンチを差し込んだままで、縮径加工孔に拡管部を差し込むものである。
【００２６】
このようにすることで、拡管部を縮径加工孔に差し込んだ場合、この拡管部の挿通孔の内径が挿通パンチの外径よりも小さくなることがない。このため、挿通孔の内径を、挿通パンチの外径以上となるように確保することができる。特に、挿通パンチの外径を適切に設定することで、挿通孔の内壁面に対する封止部材の外周縁部の食い込み量を、適切なものとすることができる。
【００２７】
また、他の発明は、挿通孔が形成されている筒状の管部材の内部に、封止部材を位置させて挿通孔を封止する封止管体の製造方法において、拡管パンチを挿通孔の内壁面から突出している突出部まで打圧することで、この拡管パンチが差し込まれた挿通孔の外径を拡げて拡管部を形成すると共に、封止部材を受け止めるための受け部が形成される拡管工程と、拡管工程によって形成された受け部に対して封止部材を受け止めさせる封止部材挿入工程と、封止部材が受け部に受け止められた状態で、拡管部を該拡管部の外径よりも小さい内径を有する縮径加工孔に差し込んで該拡管部を縮径加工することで、封止部材の外周縁部を挿通孔の内壁面に食い込ませる縮径工程と、を具備するものである。
【００２８】
このようにすると、拡管工程においては拡管パンチの打圧により拡管部が形成される。それにより、封止部材が挿通孔に挿入され易くなる。また、拡管パンチでの打圧により受け部が形成され、封止部材を受け止めさせることができる。また、封止部材挿入工程において、封止部材を受け部に受け止めさせる。その後に、縮径工程において拡管部を縮径加工孔に差し込むことによって、該拡管部は縮径される。それにより、拡管部は塑性変形されて、この拡管部の挿通孔の内壁面が内径側に移動する。
【００２９】
また、この移動によって、封止部材の外周縁部が挿通孔の内壁面に食い込んだ状態となる。それによって、封止部材の外周縁部が、その全周に亘って挿通孔の内壁面と気密に密着した状態となる。そのため、封止部材によって挿通孔を気密に封止することが可能となる。
【００３０】
さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、拡管工程に先立って、管部材の外周面の全周に亘ってロールプレスすることで、突出部を挿通孔の内壁面から突出形成させるロールプレス工程を具備するものである。このように、ロールプレス工程において管部材の外周面にロールプレスを施せば、挿通孔の内壁面から突出する突出部を容易に形成することができる。
【００３１】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、縮径工程に先立って、挿通孔に拡管パンチよりも小さな外径を有する挿通パンチを差し込むパンチ差込み工程を具備し、このパンチ差込み工程によって挿通パンチを差し込んだままで、縮径工程を行うものである。
【００３２】
このように、縮径工程に先立って、パンチ差込み工程において挿通パンチを挿通孔に差し込むことにより、拡管部を縮径加工孔に差し込んだ場合、この拡管部の挿通孔の内径が挿通パンチの外径よりも小さくなることがない。このため、挿通孔の内径を、挿通パンチの外径以上となるように確保することができる。特に、挿通パンチの外径を適切に設定することで、挿通孔の内壁面に対する封止部材の外周縁部の食い込み量を、適切なものとすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１から図８に基いて説明する。図１は、封止管体１０の内部構成を示す側断面図である。この図１に示す封止管体１０は、管部材２０と、封止部材としての封止板３０とからなるものである。このうち、管部材２０は、所定の内径の挿通孔２１が形成されている円筒状（パイプ状）部材である。
【００３４】
なお、図１、図２および図３に示される管部材２０は、長手方向の一端側（図１〜図３では左側）に底部２２を有している。また、この底部２２の中央部には、開口部２３が形成されている。したがって、封止板３０、拡管パンチ６０（図６参照）および挿通パンチ７０（図７参照）は、開放端部である他端側（図１〜図３では右側）からのみ挿入可能となっている。しかしながら、管部材２０には、底部２２および開口部２３が形成されていなくても良い（図６、図７参照）。
【００３５】
この管部材２０は、例えば両端とも開放端部となっているものでも良い。すなわち、管部材２０は、少なくとも一方の端部が開放端部となっているものでも良い。具体的には、図６に示すように、封止板３０を設置する部分が、両端が開放している管部材２０の一方の開放端部の近傍としたり、図７に示すように、封止板３０の設置位置が両端が開放している管部材２０の略中央となるものとしても良い。
【００３６】
この管部材２０は、本実施の形態では、加工前の内径（挿通孔２１の孔径）は２２．０ｍｍ、外径が２５．０ｍｍであり、また肉厚が１．５ｍｍ、軸方向の全長が、例えば９０ｍｍ程度となっている。また、この管部材２０の内部に挿入される封止板３０は、その直径が２２．５ｍｍ、厚さが３ｍｍ程度となっている。すなわち、本実施の形態では、封止板３０の直径は、管部材２０の内径よりも大きくなっている。しかしながら、これらの寸法は例示であり、かかる寸法に限られるものではない。
【００３７】
なお、これら管部材２０および封止板３０のうち、管部材２０は、例えば高張力鋼といった金属を材質としている。また、封止板３０は、例えばステンレスの一種であるＳＵＳ３０４といったオーステナイト系の、比較的延性に優れた金属を材質としている。
【００３８】
しかしながら、後述するロールプレス工程、拡管工程、および縮径工程を良好に行えるものであれば、材質は鉛合金やＳＵＳ３０４に限られず、様々な種類の鋼材および鋼材以外の金属材料を用いても良い。また、金属材料以外に、例えば木材等のような一定の延性を有し、塑性変形が可能な材質であれば、管部材２０および封止板３０として用いることが可能である。
【００３９】
続いて、後述する加工を行う場合に用いられる、各工具について、以下に説明する。まず、図５に示すロール４０について説明する。このロール４０は、不図示の駆動源によって回転駆動させられる構成である。このロール４０は、駆動源の作動による回転駆動状態で、管部材２０の外周面に強い力で押し当て可能となっている。そして、かかる押し当てを管部材２０の外周面に対して行うことで、ロールプレス加工（後述するロールプレス工程における加工）が施される。なお、このロール４０の外周縁部は、管部材２０の外周面に押し当てる押し当て部４１となっている。
【００４０】
次に、図６に示すクランプ５０について説明する。このクランプ５０は、夫々対称な一対のブロック５１ａ，５１ｂから構成されていて、例えばネジ回転によって、これらブロック５１ａ，５１ｂが互いに近接したり、離間したりする構成である。
【００４１】
これらブロック５１ａ，５１ｂには、管部材２０の外径および外周面形状に対応した凹曲面を有する断面半円状の溝からなる半円溝５２ａ，５２ｂが形成されている。この半円溝５２ａ，５２ｂに管部材２０が嵌合された状態で、ブロック５１ａ，５１ｂを互いに近接させた場合、管部材２０は半円溝によって隙間なく挟持される状態となる。なお、夫々のブロック５１ａ，５１ｂは、厚い肉厚を有しているため、薄肉の管部材２０と比較して、容易には塑性変形しない。また、クランプ５０によって、管部材２０を挟持している状態では、この挟持状態がロックされる。それにより、管部材２０に対してその内側から圧力が負荷されても、ブロック５１ａ，５１ｂが互いに離間することがない。
【００４２】
続いて、図６に示す拡管パンチ６０について説明する。拡管パンチ６０のうち、管部材２０の挿通孔２１に差し込まれる先端側には、その外径が挿通孔２１の内径よりも小さい差込みガイド部６１が設けられている。また、拡管パンチ６０のうち、先端側である差込みガイド部６１から後端側に向かうと、段差状の段部６２が設けられていて、さらに後端側に向かうと拡径機能を有するパンチ部６３が設けられている。パンチ部６３の外径は、当初の挿通孔２１の内径よりも大きく形成されている。本実施の形態では、挿通孔２１の内径の２２．０ｍｍに対して、パンチ部６３の外径は２２．７ｍｍ程度となっている。
【００４３】
なお、本実施の形態では、段部６２は、挿通孔２１への打ち込みを良好にするために、図６に示すように、その断面形状が傾斜を為すように形成されている。しかしながら、この段部６２は、その断面形状が傾斜を為す場合には限られず、該拡管パンチ６０の長手に対して垂直を為すと共に、該パンチ部６３の外周面に対して切り立った状態としても良い。なお、この場合には、後述する拡管パンチ６０の打ち込みによって、突出部２５の根元に形成される受け部２７は、当初から平面状となる。
【００４４】
次に、図７に示す挿通パンチ７０および縮径用金型８０について説明する。挿通パンチ７０は、後述するように、封止板３０の挿入後の挿通孔２１に対して挿通されるものである。なお、この挿通パンチ７０のうち、挿通孔２１に挿通される部分は、パンチ部７１となっている。このパンチ部７１の外径は、本実施の形態では、管部材２０の当初の内径と等しくなるように形成されている。すなわち、本実施の形態では、管部材２０の内径が２２．０ｍｍであるため、パンチ部７１の外径も、２２．０ｍｍとなるように形成されている。
【００４５】
しかしながら、パンチ部７１が挿通孔２１から確実に抜けるようにするために、該パンチ部７１の外径を２２．０ｍｍよりも若干小さくなるように形成しても良い。また、上述の管部材２０において述べたのと同様に、パンチ部７１の外径は２２ｍｍに限られるものではなく、後述する縮径しごき加工に対応した外径であれば、どのような寸法であっても良い。すなわち、パンチ部７１の外径と、挿通孔２１の当初の外径は一致していなくても良い。
【００４６】
また、縮径用金型８０は、挿通パンチ７０と同一加工工程（縮径工程）で使用されるものである。この縮径用金型８０には、縮径加工孔８１が形成されている。この縮径加工孔８１は、縮径加工部８２を有していて、この縮径加工部８２の孔径（内径）が、上述の管部材２０の当初の外径（本実施の形態では、２５．０ｍｍ）と等しくなっている。また、縮径加工孔８１の端部側には、管部材２０の縮径加工部８２への挿入を良好にするために、縮径加工部８２の内径よりも大きな内径を有する挿入ガイド８３が形成されている。この挿入ガイド８３は、開口端部側から縮径加工部８２に向かうにつれて、内径が狭まるようにテーパ状に形成されている。
【００４７】
なお、本実施の形態では、縮径加工部８２の孔径は、管部材２０の当初の外径と等しい２５ｍｍとなっている。また、後述する縮径工程では、挿通パンチ７０の中心線と、縮径加工部８２の中心線とが同じ中心線Ｌ１上に位置するように配置される。また、挿通パンチ７０は、この中心線Ｌ１に沿って移動する。
【００４８】
このような封止板３０および管部材２０を用いて行う、封止管体１０の製造方法について以下に説明する。なお、以下の制作方法における各工程の説明では、主として図２および図３を用いて説明する。
【００４９】
まず、管部材２０の加工前は、図２（ａ）に示す状態となっている。この状態の管部材２０に対して、管部材２０の外径側から管部材２０の長手方向の所定位置に、ロール４０を強力に押し当てて、不図示の駆動源によって該ロール４０を回転駆動させる（ロールプレス工程に対応；この工程における加工をロールプレス加工という。）。そして、このロール４０を管部材２０の内径側に徐々に進行させることで、管部材２０の外周面のうち、ロール４０の押し当て部分は、徐々に食い込むように塑性変形する（図５参照）。
【００５０】
この場合、管部材２０の外周面には、該ロールプレス加工による管部材２０の塑性変形で、図１、図２（ｂ）および図５等に示すような窪み溝２４が環状に形成される。また、管部材２０の内径側には、管部材２０の外径側に窪み溝２４が形成された分だけ突出する、突出部２５が環状に形成される。
【００５１】
このロールプレス加工に続いて、図６に示すクランプ５０および拡管パンチ６０を用いた拡管パンチ加工を行う。この拡管パンチ加工を行うに際しては、まず管部材２０がクランプ５０によって挟持される（図６参照）。クランプ５０によって管部材２０を挟持させる場合、管部材２０のうち拡管パンチ６０を打ち込む深さに対する部位が、一対のブロック５１ａ，５１ｂから露出する状態にする。このとき、管部材２０のうち窪み溝２４は、クランプ５０の半円溝５２ａ，５２ｂに入り込んだ状態となっている（図６参照）。ここで、このときの窪み溝２４の入り込み深さは、拡管パンチ６０を用いた、後述する拡管プレス加工を行った場合に、管部材２０の肉厚が適正なものとなる程度となるように規定されている。
【００５２】
この状態で、拡管パンチ６０の中心線と、管部材２０の中心線とが同じ中心線Ｌ２上（図６参照）に位置するように、中心合わせを正確に行う。その後に、該中心線Ｌ２に沿って拡管パンチ６０を進行させて、該拡管パンチ６０を管部材２０の挿通孔２１に強い力で打ち込む。
【００５３】
すると、拡管パンチ６０のパンチ部６３が挿通孔２１の内部に打ち込まれるにつれて、挿通孔２１の外径が広げられる（拡管工程に対応；この工程における加工を拡管プレス加工という。）。すなわち、パンチ部６３が挿通孔２１を進行することにより、パンチ部６３の打ち込み部位より外径側に位置する管部材２０には、塑性変形が生じる。それによって、図２（ｃ）に示すように、管部材２０には、他の部分よりも内径が拡げられた拡管部２６が形成される。なお、このときの拡管部２６の内径ｄ１は、パンチ部６３の外径に等しい２２．７ｍｍ程度となっている。
【００５４】
ここで、拡管パンチ６０は、その段部６２が突出部２５に突き当たる位置で停止する。すなわち、拡管パンチ６０のパンチ部６３は、クランプ５０に入る直前で停止するように構成されている。したがって、拡管パンチ６０のパンチ部６３が挿通孔２１に打ち込まれても、該挿通孔２１のうちクランプ５０によって管部材２０が挟持されている部位には打ち込まれない。すなわち、パンチ部６３は、クランプ５０によって管部材２０が挟持されている部位には打ち込まれず、該管部材２０がクランプ５０によって挟持されている境界部分で進行停止されられる。具体的には、図２（ｃ）の拡大図に示すように、管部材２０の肉厚ｄ３に対して、同じ程度か、または若干狭い又は広い距離ｄ４（ｄ３×１／２≦ｄ４≦ｄ３×２）が、クランプ５０の端面とパンチ部６３との間に生ずる位置で拡管パンチ６０は停止させられる。
【００５５】
それによって、挿通孔２１の内部には、パンチ部６３の停止により、図２（ｃ）および図４に示すような段状の受け部２７が形成される。また、この受け部２７の肉厚は、上述のパンチ部６３の停止時の先端位置とクランプ５０の端面との距離ｄ３に対応した肉厚となっている。なお、本実施の形態では、この肉厚は、管部材２０の他の部分と同程度となっている。また、受け部２７は、パンチ部６３が打ち込まれた段階では、図６に示す拡管パンチ６０の段部６２の形状に対応して、該受け部２７の断面形状が、管部材２０の他の外周面部分に対し傾斜を為している。
【００５６】
この拡管パンチ加工の次に、図３（ａ）に示すように、封止板３０を挿入する（封止部材挿入工程に対応）。この場合、拡管パンチ加工によって挿通孔２１が拡げられている（本実施の形態では、内径が２２．７ｍｍ程度まで拡げられている。）ので、該封止板３０（本実施の形態では、直径が２２．５ｍｍ）は容易に挿通孔２１に挿入される。また、封止板３０は受け部２７によって受け止められ、この封止板３０が受け部２７に係止した状態となる。
【００５７】
なお、この封止板３０を挿入した後に、必要により図８に示すような打圧工具９０を用いて打圧加工を行うようにしても良い。かかる打圧加工を行うと、該打圧工具９０に存在する環状の打圧部９１によって、環状の凹陥部（不図示）が形成される。この凹陥部が形成された場合には、塑性変形によって封止板３０の外周縁部が押し出されることで、封止板３０による挿通孔２１の内部の封止性が一層良好となる。しかしながら、かかる打圧工具９０を用いた打圧加工を行う場合、受け部２７にさほど大きな塑性変形を来たさないことが条件となる。
【００５８】
封止板３０を受け部２７に係止させた状態で、続いて内径が拡げられた状態の拡管部２６を、元の内径に戻す縮径加工（縮径工程に対応）を行う。この場合、まず、図７に示すような挿通パンチ７０のパンチ部７１を、拡管部２６側の挿通孔２１に挿通させて、該パンチ部７１の挿通側の先端部分を、封止板３０に当接させた状態とする（パンチ差込み工程に対応）。その状態で、不図示の押し出し機構の駆動により、挿通パンチ７０に強い力が負荷された状態で、縮径用金型８０の縮径加工孔８１に向かって進行させる。この場合、管部材２０は、当初の外径を有する部分（拡管部２６となっていない部分）から先に縮径加工孔８１に打ち込まれる。
【００５９】
そして、管部材２０は挿入ガイド８３に差し掛かり、管部材２０はこの挿入ガイド８３によって縮径加工部８２への打ち込みがガイドされる。そして、強い力が負荷された状態で、管部材２０は縮径加工部８２に打ち込まれる。
【００６０】
ここで、管部材２０のうち、拡管部２６が縮径加工部８２を進行するにつれて、該縮径加工部８２の内壁面によって、拡管部２６の外径Ｄ１（図３（ｂ）参照）は縮められる。すなわち、拡管部２６が縮径加工部８２を通過すると、この拡管部２６には塑性変形が生じる。それによって、管部材２０のうち拡管部２６以外の部分と同程度まで、該拡管部２６の外径Ｄ１が縮径される。しかしながら、拡管部２６側の挿通孔２１には、封止板３０に当接した状態でパンチ部７１が入り込んでいる。このため、拡管部２６の縮径後の内径ｄ２は、このパンチ部７１の外径（本実施の形態では、２２．０ｍｍ）よりも内径側に縮径されない。
【００６１】
すなわち、本実施の形態では、縮径しごき加工によって、拡管部２６の内径ｄ１は、縮径後には内径ｄ２となり、この内径ｄ２はパンチ部７１の外径（本実施の形態では、２２．０ｍｍ）と一致した状態となる。また、縮径後の拡管部２６の外径Ｄ１は、縮径加工によって縮径加工部８２の内径と一致した状態となる。なお、このときの、縮径後の拡管部２６の外径Ｄ１は、管部材２０の元の外径（当初の外径；本実施の形態では、２５．０ｍｍ）と一致した状態となっている。すなわち、縮径後の拡管部２６の外径Ｄ１は、管部材２０の当初の外径に戻されている。
【００６２】
ここで、上述したように、拡管部２６側の挿通孔２１には、挿通パンチ７０で押されることで、突出部２５が変形して形成された平面部を有する受け部２７が生ずる。そして、封止板３０が受け部２７に当接した状態で存在している。このため、拡管部２６に対して縮径しごき加工が為された場合、該挿通孔２１の内壁面は、封止板３０に隙間なく密着した状態で縮径が停止する。すなわち、縮径しごき加工を行って拡管部２６に内径側に向かう塑性変形が生じても、封止板３０の外周面と対向している拡管部２６の内壁面は、該封止板３０の外周面よりも内径側に縮径することができない。
【００６３】
そのため、拡管部２６に塑性変形が生じた場合、図３（ｂ）および図４に示すように、封止板３０の外周面と対向している拡管部２６の内壁面は、該封止板３０の外周面に密着する。これと共に、該拡管部２６の内壁面と対向せずに少しずれている部分は、封止板３０の外周面よりも内径側に移動する。それによって、拡管部２６の内壁面は、封止板３０の外周縁部を隙間なく取り囲むこととなる。すなわち、封止板３０の外周縁部は、拡管部２６の内壁面に食い込んだ状態となる。
【００６４】
この食い込みにより、挿通孔２１の内部には、封止板３０が極めて高い封止性を有した状態で存在することとなる。この場合、封止板３０が存在する部分の拡管部２６の内壁面には、該内壁面の他の部分と比較して、断面がコ字状に凹んだ凹陥部２８が形成されている。
【００６５】
なお、上述の縮径加工を行った場合の拡管部２６の内壁面の移動量をδ１とすると、本実施の形態では、このδ１は０．３５ｍｍ程度となっている。すなわち、（２２．７ｍｍ−２２．０ｍｍ）÷２となっている。また、このとき、封止板３０の外周縁部が拡管部２６の内壁面に対して食い込んでいる食い込み量をδ２とすると、δ２は、０．２５ｍｍとなっている。すなわち、（２２．５ｍｍ−２２．０ｍｍ）÷２となっている。
【００６６】
以上のような製造方法により製造された封止管体１０に対して、耐圧試験を行ったところ、３００ＭＰａの圧力に、十分に耐えるものを製造可能であることが確認された。また、かかる３００ＭＰａの圧力近傍で、直径１６ｍｍの外径を有する管部材２０に対してヘリウムガスのリーク試験を行ったところ、４．０×１０−４Ｐａ・ｍ３／ｓ〜３．０×１０−８Ｐａ・ｍ３／ｓに収まることが確認された。
【００６７】
このような構成の封止管体１０の構成、およびこの封止管体１０の製造方法によれば、突出部２５に封止板３０が受け止められた状態で、拡管部２６を強い勢いで縮径加工孔８１に挿入すると、突出部２５や拡管部２６に塑性変形が生じる。それによって、平面状の受け部２７が形成されると共に、拡管部２６の挿通孔２１の内壁面が内径側に移動し、封止板３０の外周縁部が挿通孔２１の内壁面に食い込んだ状態となる。それによって、封止板３０の外周縁部が、その全周に亘って挿通孔２１の内壁面（凹陥部２８）と気密に密着した状態となる。そのため、封止板３０によって挿通孔２１を気密に封止することが可能となる。
【００６８】
すなわち、管部材２０を縮径加工孔８１（縮径加工部８２）へ強い勢いで打ち込むだけで、封止板３０の外周縁部が挿通孔２１の内壁面に密着し、気密な状態で取り付けられる。それによって、封止板３０は、挿通孔２１を気密に封止することができる。このように、本実施の形態の製造方法を用いると、溶接等の作業を行わなくても、簡単な作業で、極めて気密性の高い封止管体１０を製造することができる。なお、必要によっては、図４に示す状態を形成した後に、図８に示す打圧工具等を利用して、突出部２５側とは反対となる面に打圧加工を施しても良い。さらには、突出部２５側の面に打圧加工を施しても良い。
【００６９】
また、かかる縮径加工孔８１（縮径加工部８２）への管部材２０の打ち込みに先立って、拡管パンチ６０の打圧により拡管部２６が形成される。このため、封止板３０は挿通孔２１に挿入され易くなる。また、拡管パンチ６０の段部６２をスロープ状ではなく直角状とすることで、拡管部２６の形成と同時に、拡管パンチ６０での打圧により平面状の受け部２７を形成するようにしても良い。このようにすると、封止板３０を挿入孔２１に挿入した場合には、この受け部２７で封止板３０を良好に受け止めさせることができる。
【００７０】
さらに、管部材２０の外周面の全周に亘るロールプレス加工によって、管部材２０の外周面には、窪み溝２４が形成されると共に、挿通孔２１には、この内壁面から突出する突出部２５が形成される。このように、管部材２０の外周面にロールプレス加工を施せば、挿通孔２１の内壁面から突出する突出部２５を容易に形成することができる。また、この突出部２５を形成することで、拡管パンチ６０の挿通孔２１への挿入によって、封止板３０を突出部２５が受け止めることが可能となる。また、拡管パンチ６０の形状を工夫することで、突出部２５に予め封止板３０を受け止めるための受け部２７を形成し易くなる。
【００７１】
さらに、拡管部２６を縮径加工孔８１（縮径加工部８２）に打ち込むのに先立って、挿通孔２１に拡管パンチ６０のパンチ部６３よりも小さな外径を有する挿通パンチ７０のパンチ部７１を差し込んでいる。そして、このパンチ部７１を差し込んだままで、縮径加工孔８１（縮径加工部８２）に拡管部２６を打ち込んでいる。そのため、拡管部２６を縮径加工孔８１（縮径加工部８２）に打ち込むことで、拡管部２６側の挿通孔２１の内径ｄ１が縮径後に内径ｄ２となっても、パンチ部７１の外径よりも小さくなることがない。このため、縮径後の挿通孔２１の内径ｄ２を、パンチ部７１の外径と同等か、それ以上とすることができる。
【００７２】
特に、本実施の形態では、パンチ部７１の外径を、加工前の当初の挿通孔２１の内径と等しくなるように形成している。このため、縮径加工孔８１（縮径加工部８２）に拡管部２６を打ち込んだ場合、該拡管部２６の塑性変形によって、縮径後の拡管部２６側の挿通孔２１の内径ｄ２を、加工前の当初の内径と等しくすることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、縮径加工部８２の内径も、当初の管部材２０の外径と等しく設けられている。このため、拡管部２６を縮径した場合には、縮径後の拡管部２６の外径Ｄ１は、元の管部材２０の外径と等しくなる。また、挿通孔２１の内径ｄ２が、加工前の挿通孔２１の内径と等しくなることによって、かかる当初の挿通孔２１の内径よりも直径の大きい封止板３０の外周縁部が、挿通孔２１の内壁面に対して食い込んだ状態とすることができる。
【００７４】
また、本実施の形態では、管部材２０は円筒状部材であり、封止板３０は円盤状部材である。このため、封止板３０を挿通孔２１へ挿入する場合、該封止板３０の板面内の回転方向での取付角度を気にする必要がない。それにより、封止板３０は、この回転方向において受け部２７に対して自由な角度配置で取り付けられる。
【００７５】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下それについて述べる。
【００７６】
上述の実施の形態では、挿通孔２１の内部に１つの封止板３０を封止固定する場合について説明している。しかしながら、挿通孔２１の内部に封止固定される封止板３０は１つに限られるものではなく、この挿通孔２１の内部に複数取り付けるものであっても良い。図９は、挿通孔２１の内部に封止板３０が２つ封止固定されたものである。この図９に示すものでは、該封止板３０の個数に対応して、窪み溝２４、突出部２５、および受け部２７が設けられていて、個々の封止板３０を良好に封止固定可能となっている。
【００７７】
なお、挿通孔２１の内部に複数の封止板３０を設けた場合には、挿通孔２１の内部を複数の封止板３０によって区切ることが可能となる。しかも、区切られた個々の部分は、封止板３０の存在により、互いに気密な状態で封止される。
【００７８】
また、上述の実施の形態では、受け部２７は、拡管パンチ６０の打ち込みにより形成され、さらに封止板３０の管部材２０の内壁面に対する食い込みによって平面状に形成されている。しかしながら、上述のように、拡管パンチ６０の打ち込み等を行わずに、突出部２５のうち、単に封止板３０が接触する部分を受け部としても良い。このような受け部でも、封止板３０を受け止めるための機能を良好に奏させることが可能となる。また、このような受け部でも、突出部２５の内径側への突出によって、封止板３０に負荷される内圧に抗する、耐圧性を奏させることが可能となる。
【００７９】
また、上述の実施の形態では、管部材２０の外周面に対してロールプレス加工を行い、窪み溝２４および突出部２５を形成している。しかしながら、例えば挿通孔２１の内部に予め突出部が形成されている場合には、かかるロールプレス加工を行わなくても良い。この場合には、窪み溝２４が形成されていなくても良い。また、挿通孔２１の内径に対応したリング状部材を別途挿通孔２１に挿入し、これを係止固定させることで、突出部２５および受け部２７としても良い。
【００８０】
さらに、上述の実施の形態では、凹陥部２８は断面がコ字状となっている。しかしながら、この凹陥部２８の断面形状はコ字状に限られるものではない。例えば封止板３０の外周縁部の側面形状が曲面状となっている場合、または封止板３０の外周縁部が板面に対して垂直とはならない場合には、凹陥部２８の断面形状は、これらの外周縁部が良好に嵌合する形状となる。
【００８１】
また、上述の実施の形態では、封止部材としては、封止板３０を用いた場合について説明している。しかしながら、封止部材は封止板３０に限られるものではなく、板状以外の他の形状を有するもの（例えばブロック状体等）を封止部材として用いても良い。また、封止板３０の中央に貫通孔部分を形成し、この貫通孔部分をシール部材（例えばアルミシール）によって、気密に塞ぐようにしても良い。また、貫通孔を封止板３０に形成する場合、中央に代えて、または中央に加えて他の部位に貫通孔を設けるようにしても良い。
【００８２】
また、上述の実施の形態では、管部材２０は円筒状部材となっていて、この管部材２０に形成されている挿通孔２１も、その断面形状が円孔となっている。また、封止板３０も、その平面形状が円盤状となっている。しかしながら、管部材２０は円筒状部材には限られず、挿通孔２１も円孔には限られず、また封止板３０も平面形状が円盤状に限られるものではない。
【００８３】
例えば、管部材を断面が多角形となる筒状部材とし、挿通孔の断面も多角形となるようにし、さらに封止板の平面形状も多角形となるようにしても良い。なお、これら管部材２０、挿通孔２１および封止板３０は、種々の形状を採用することができる。また、管部材２０の外周面の適宜の位置から、挿通孔２１に挿通するように、開口部や孔部を形成しても良い。
【００８４】
また、管部材２０を加熱して熱膨張させた状態とすると共に、封止板３０は常温のままの状態とし、この状態で上述の加工を施すようにしても良い。この場合には、管部材２０の常温までの温度低下により、該管部材２０が収縮する。それによって、管部材２０と封止板３０との間の気密性を、一層良好に保つことが可能となる。
【００８５】
なお、上述の封止管体１０は、種々の装置、構成に用いることができ、例えば自動車のエアバッグシステムにおけるインフレータの内部構成に用いたり、銃火器に用いることができる。すなわち、溶接等の作業が困難であるが、高い気密性が要求される装置の一部材として、上述の封止管体１０は適している。
【００８６】
なお、エアバッグシステムのインフレータに用いる場合、図１の右側の挿通孔２１の部分、すなわち突出部２５側とは反対となる面側の挿通孔２１の部分に火薬を配置して、爆発力を発生させる。この爆発で発生した爆風が封止板に形成された貫通孔を通過し、他方側の挿通孔２１に配置されるフィルタを経由させて管部材２０に設けられた貫通孔から封止管体１０外へ噴出させる。また、図９に示す２つの封止板３０，３０で図示されない挿通孔２１，２１部分に火薬を配置し、爆発力を発生させる。夫々の爆風は、貫通孔を有する封止板のその貫通孔を通過し、封止板で挟まれた空間に導かれる。その爆風は、封止板で挟まれた空間に配置されるフィルタを通過し管部材２０の外周に設けられた貫通孔（不図示）から、外部に排出される。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、封止部材に対して打圧加工を行わなくても、挿通孔の封止性が良好となると共に、封止部材が突出部によって容易かつ正確に位置決めされることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る封止管体の構成を示す側断面図である。
【図２】図１の封止管体を製造するための各手順を示す側断面図であり、（ａ）は加工前の管部材を示す側断面図であり、（ｂ）は管部材の外周面にローラを押し当てて窪み溝を形成した状態を示す側断面図であり、（ｃ）は管部材に拡管部が形成された状態を示す側断面図とその要部拡大図である。
【図３】図１の封止管体を製造するための各手順を示す側断面図であり、（ａ）は封止板が挿入されて受け部に当接している状態を示す側断面図であり、（ｂ）は拡管部に縮径加工を施した後の状態を示す側断面図である。
【図４】図１の封止管体のうち、封止板が挿通孔の内壁面に食い込んでいる状態を示す要部面図である。
【図５】図１の封止管体を製造する過程において窪み溝および突出部を形成するために用いられるローラを示すと共に、管部材に窪み溝および突出部が形成されている状態を示す要部面図である。
【図６】図１の封止管体を製造する過程において拡管部を形成するために用いられるクランプおよび拡管パンチを示すと共に、クランプによって管部材が挟持されている状態を示す側面図である。
【図７】図１の封止管体を製造する過程において拡管部の縮径加工を行うために用いられる縮径用金型および挿通パンチを示すと共に、縮径加工前の管部材および封止板を示す側断面図である。
【図８】図１の封止管体を製造する過程において、封止板に対して必要により打圧加工を行う場合に用いられる打圧工具を示す半断面図である。
【図９】本発明の変形例に係り、挿通孔の内部に封止板が２つ封止固定された状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０…封止管体
２０…管部材
２１…挿通孔
２４…窪み溝
２５…突出部
２６…拡管部
２７…受け部
２８…凹陥部
３０…封止板（封止部材）
５０…クランプ
５１ａ，５１ｂ…ブロック
５２ａ，５２ｂ…半円溝
６０…拡管パンチ
６２…段部
６３…パンチ部
７０…挿通パンチ
７１…パンチ部
８０…縮径用金型
８１…縮径加工孔
８２…縮径加工部
９０…打圧工具[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealed tube and a method for manufacturing the sealed tube.
[0002]
[Prior art]
In some cases, a sealing plate is provided in an insertion hole that is inserted in the longitudinal direction of the pipe-shaped tube member, and the insertion plate is divided into two chambers by the sealing plate, or the sealing plate is used as a bottom portion of the tube member. In such insertion holes, it is often desired that one side and the other side of the sealing plate be hermetically sealed. Conventionally, in order to hermetically seal one side and the other side of a sealing plate inside an insertion hole, the periphery of the sealing plate is welded to a pipe member or swaged. Or drawing.
[0003]
By the way, when a sealing plate is welded to the inner wall surface of the insertion hole of the pipe member and the insertion hole is hermetically sealed by the sealing plate, a change in properties of the material of the pipe member may occur due to heat at the time of welding. is there. Further, it is difficult to uniformly weld the entire circumference of the peripheral edge of the sealing plate over the entire circumference of the inner wall surface of the insertion hole. In particular, when the diameter of the insertion hole is small, the welding operation becomes difficult. Also, welding work is not suitable for mass production. Therefore, it is difficult to adopt a method of welding the sealing plate to hermetically seal the insertion hole.
[0004]
For such a welding method, caulking has the following advantages. That is, when the pipe member is caulked from the outside and the sealing plate is attached to the insertion hole of the pipe member, and the insertion hole is hermetically sealed, the material by heat as in the case of the welding described above is used. It is possible to avoid various problems such as a change in the properties of the steel, difficulty in welding work, and unsuitability for mass production. However, when the caulking process, that is, the caulking process is performed on the pipe member from the outside, a so-called springback phenomenon occurs, and in the caulking portion, a part between the sealing plate and the inner wall surface of the pipe member is formed. Gaps occur. Therefore, there is an inconvenience that the sealing property by the sealing plate is impaired, especially under high pressure.
[0005]
Further, also in the case where the pipe member is subjected to the drawing process, it is possible to avoid a problem such as a change in the properties of the material due to heat as in the case of the welding described above. By the way, in the drawing process, first, a sealing plate is fitted into the insertion hole of the pipe member. Next, leaving the fitting position, other portions of the pipe member other than the fitting position are uniformly drawn in the longitudinal direction so as to shrink the outer diameter. For this reason, there is a problem in workability, such as a long work time and a high cost. Further, in the case of drawing, although the sealing property is improved as compared with the case of caulking, there is still an inconvenience that the sealing property is impaired due to a springback phenomenon.
[0006]
In view of this, the present applicant has attempted to solve the above-mentioned problem in an application of Japanese Patent Application No. 2000-62671 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-212632; Patent Document 1). Specifically, first, the sealing plate is sandwiched between the inner wall surfaces of the pipe member by swaging, and then the sealing plate is pressed from the surface direction of the sealing plate so that a pressing mark is formed concentrically on the sealing plate. Pressure (hereinafter, this processing is referred to as “pressing processing”). Due to this pressing force (coining process), the outer periphery of the sealing plate is strongly adhered to the inner peripheral surface of the pipe member in a state of protruding.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-212632 A (see paragraphs 0010 to 0017, FIGS. 1 and 4)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The technology described in Patent Document 1 is excellent, and surpasses the conventional general technology in terms of securing airtightness and mass productivity. For this reason, it has begun to be used for an inflator of an airbag.
[0009]
Here, in the above-described Patent Document 1, the pressing is performed from both sides in the surface direction of the sealing plate except for the opening of the tube member. That is, a pressing process is performed on the sealing plate inside the insertion hole from both sides in the surface direction. Therefore, it has the following processing difficulties. For example, when two sealing plates are provided in the insertion hole, the first sealing plate can be pressed from both sides, but the second sealing plate can be pressed from one side. Only the stamping process can be performed.
[0010]
If two sealing plates are inserted first, the pressing cannot be performed simultaneously from both sides in the surface direction. That is, when two sheets are pressed at the same time, they can be performed only from one side of the sealing plate. For this reason, even when it is necessary to provide two sealing plates, there is a demand for a processing method that provides good sealing performance.
[0011]
Further, in the above-described Patent Document 1, after inserting a sealing plate into the inside of the pipe member, caulking is performed using a roller, and two dent grooves are formed for each sealing plate. I have. A projection is formed inside the insertion hole by an amount corresponding to the depression of the tube member due to the formation of the depression groove. By the way, at the stage before the depression groove is formed by the rotation of the roller, there is no locking portion such as a protrusion inside the pipe member. Therefore, it takes a lot of man-hours to accurately set the insertion position of the sealing plate, and the production efficiency tends to decrease.
[0012]
Further, in the configuration described in Patent Document 1 described above, since both sides of the sealing plate are symmetrical, substantially the same pressure resistance performance is provided on both sides in the surface direction of the sealing plate. However, not only a case where pressure is uniformly applied to both sides of the sealing plate, but also a case where an extremely strong pressure is applied to only one surface of the sealing plate. In this case, the sealing plate needs to withstand an extremely strong pressure applied from one surface side. On the other hand, as described in Patent Literature 1, when the sealing plate has substantially the same pressure resistance performance on both sides in the surface direction of the sealing plate by using a symmetrical structure, an excessive pressure is not applied on the other side where extremely strong pressure is not applied. May be quality.
[0013]
Also, in order to achieve a structure that can withstand extremely high pressures on both sides, it is necessary to increase the size of the recessed groove and increase the stretching force by pressing pressure. The amount of deformation increases, and the strength as a whole tends to decrease.
[0014]
The present invention has been made based on the above-described circumstances, and an object of the present invention is to improve the sealing property of an insertion hole without performing a pressing process on a sealing member, and to provide a sealing plate. It is an object of the present invention to provide a sealed tube body and a method of manufacturing the sealed tube body in which the positioning accuracy of the sealing tube is easily improved.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention provides a tubular member having a through hole formed therein, and a sealing member including a sealing member positioned inside the through hole. A projecting portion projecting from the inside of the inner wall surface over the entire periphery of the inner wall surface, and a receiving portion formed over the entire periphery of the root of the projecting portion and receiving the sealing member in a contact state. And is formed continuously with this receiving portion over the entire periphery of the receiving portion, and is tightly adhered to the entire periphery of the outer peripheral edge portion of the sealing member without any gap, and at the same time as other portions of the inner wall surface of the insertion hole. And a recessed portion that is also recessed.
[0016]
In this case, since the receiving portion exists at the base of the protrusion of the protrusion, the outer peripheral edge of the sealing member can be easily received. Further, the outer peripheral edge of the sealing member is in close contact with the recess without any gap. With such close contact, the outer peripheral edge of the sealing member and the outer peripheral edge of the recess can be made airtight over the entire circumference. For this reason, it is possible to seal the inside of the insertion hole using the sealing member.
[0017]
According to another aspect of the present invention, in addition to the above-described aspect, an annular concave groove is formed on the outer surface of the pipe member on the outer diameter side of the protrusion, and the concave groove is formed in accordance with the amount of the concave groove. In this case, a flat receiving portion is formed in which the protruding portion protrudes inward of the insertion hole.
[0018]
In this case, since the concave groove exists on the outer diameter side of the tube member, the protruding portion is in a state of protruding toward the inner diameter side of the insertion hole. For this reason, the wall thickness of the tube member can be sufficiently ensured even in the portion where the recessed groove or the protrusion is present in the tube member. Further, the sealing member can be satisfactorily received by the flat receiving portion.
[0019]
Further, in another invention, in addition to the above-described inventions, a plurality of sealing members are provided inside the insertion hole, and the protrusions and the receiving portions are provided by the number corresponding to the number of the sealing members. A part and a concave part are formed. With this configuration, the insertion hole can be divided by the plurality of sealing members. Moreover, the separated individual parts can be sealed in an airtight state by the sealing member.
[0020]
In another invention, in addition to the above-mentioned inventions, the tube member is a cylindrical member, the insertion hole is a circular hole, and the sealing member is a disk-shaped member. With this configuration, when the sealing member is attached to the insertion hole, the sealing member can be rotated while being in contact with the receiving portion, and the directionality in the rotation direction is lost.
[0021]
Still another aspect of the present invention is a sealing pipe body including a tubular pipe member having an insertion hole formed therein, and a sealing member positioned inside the insertion hole, wherein a pipe expanding punch is inserted into the insertion hole. By pressing the projecting portion from the inner wall surface to the projecting portion, an expanding portion in which the outer diameter of the insertion hole in which the expanding punch is inserted is enlarged is formed, and the projecting portion has a receiving portion for receiving the sealing member. In the state in which the sealing member is received with respect to the receiving portion, the expanded portion is reduced by inserting the expanded portion into a reduced diameter processing hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the expanded portion. The outer peripheral edge of the sealing member bites into the inner wall surface of the insertion hole due to the diameter reduction.
[0022]
With this configuration, the expanded portion is formed by the pressing pressure of the expanded tube punch, and the sealing member is easily inserted into the insertion hole. In addition, a receiving portion is formed by the pressing force of the pipe expanding punch, and the receiving portion can receive the sealing member. Also, after the sealing member is received by the receiving portion, the expanded portion is inserted into the diameter reducing hole, whereby the expanded portion is reduced in diameter. Thereby, the expanded portion is plastically deformed, and the inner wall surface of the insertion hole of the expanded portion moves toward the inner diameter side.
[0023]
Further, by this movement, the outer peripheral edge of the sealing member bites into the inner wall surface of the insertion hole. As a result, the outer peripheral edge of the sealing member is in airtight contact with the inner wall surface of the insertion hole over the entire circumference. Therefore, the insertion hole can be air-tightly sealed by the sealing member.
[0024]
According to another aspect of the present invention, in addition to the above-described aspect, the protruding portion projecting from the inner wall surface of the insertion hole is formed by roll press processing over the entire outer peripheral surface of the pipe member. In this way, if the outer peripheral surface of the tube member is subjected to roll pressing, a projecting portion projecting from the inner wall surface of the insertion hole can be easily formed.
[0025]
Further, in another invention, in addition to the above-mentioned respective inventions, before inserting the expanded portion into the diameter reducing hole, an insertion punch having an outer diameter smaller than that of the expanded punch is inserted into the insertion hole, and the insertion punch is formed. Is inserted, and the expanded portion is inserted into the reduced diameter processing hole.
[0026]
With this configuration, when the expanded portion is inserted into the diameter reducing hole, the inner diameter of the insertion hole of the expanded portion does not become smaller than the outer diameter of the insertion punch. Therefore, it is possible to ensure that the inner diameter of the insertion hole is equal to or larger than the outer diameter of the insertion punch. In particular, by appropriately setting the outer diameter of the insertion punch, the amount of penetration of the outer peripheral edge of the sealing member into the inner wall surface of the insertion hole can be made appropriate.
[0027]
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a sealed pipe body in which a sealing member is located inside a tubular pipe member having an insertion hole formed therein, and the insertion hole is sealed. By pressing the projecting portion from the inner wall surface to the projecting portion, the outer diameter of the insertion hole into which the tube expanding punch is inserted is enlarged to form the tube expanding portion, and the receiving portion for receiving the sealing member is formed. A pipe expanding step, a sealing member inserting step of receiving the sealing member with respect to the receiving portion formed by the pipe expanding step, and, in a state where the sealing member is received by the receiving section, the outer diameter of the pipe expanding section. A diameter reducing step of inserting the outer peripheral edge of the sealing member into the inner wall surface of the insertion hole by inserting the hole into a diameter reducing hole having an inner diameter smaller than the diameter of the expanded portion and reducing the diameter of the expanded portion. is there.
[0028]
In this way, in the pipe expansion step, a pipe expansion section is formed by the pressing pressure of the pipe expansion punch. Thereby, the sealing member is easily inserted into the insertion hole. Further, the receiving portion is formed by the pressing force of the pipe expanding punch, and the sealing member can be received. In the sealing member inserting step, the sealing member is received by the receiving portion. Thereafter, the expanded portion is reduced in diameter by inserting the expanded portion into the reduced diameter processing hole in the diameter reducing step. Thereby, the expanded portion is plastically deformed, and the inner wall surface of the insertion hole of the expanded portion moves toward the inner diameter side.
[0029]
Further, by this movement, the outer peripheral edge of the sealing member bites into the inner wall surface of the insertion hole. As a result, the outer peripheral edge of the sealing member is in airtight contact with the inner wall surface of the insertion hole over the entire circumference. Therefore, the insertion hole can be air-tightly sealed by the sealing member.
[0030]
Further, in another invention, in addition to the above-described invention, prior to the pipe expanding step, the projecting portion is formed so as to project from the inner wall surface of the insertion hole by roll-pressing the entire outer peripheral surface of the tube member. It has a roll pressing step. As described above, if the outer peripheral surface of the pipe member is subjected to the roll press in the roll press step, the protrusion protruding from the inner wall surface of the insertion hole can be easily formed.
[0031]
Further, in addition to the above-described inventions, the other invention further includes a punch insertion step of inserting an insertion punch having an outer diameter smaller than that of the expanding pipe into the insertion hole prior to the diameter reduction step. The diameter reducing step is performed while the insertion punch is still inserted.
[0032]
As described above, by inserting the insertion punch into the insertion hole in the punch insertion step prior to the diameter reduction step, when the expanded part is inserted into the diameter reduction hole, the inner diameter of the insertion hole of the expanded part is outside the insertion punch. It does not become smaller than the diameter. Therefore, it is possible to ensure that the inner diameter of the insertion hole is equal to or larger than the outer diameter of the insertion punch. In particular, by appropriately setting the outer diameter of the insertion punch, the amount of penetration of the outer peripheral edge of the sealing member into the inner wall surface of the insertion hole can be made appropriate.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side sectional view showing the internal configuration of the sealing tube 10. The sealing tube 10 shown in FIG. 1 includes a tube member 20 and a sealing plate 30 as a sealing member. Among these, the pipe member 20 is a cylindrical (pipe-shaped) member in which an insertion hole 21 having a predetermined inner diameter is formed.
[0034]
The tube member 20 shown in FIGS. 1, 2 and 3 has a bottom portion 22 on one end side in the longitudinal direction (left side in FIGS. 1 to 3). An opening 23 is formed at the center of the bottom 22. Therefore, the sealing plate 30, the pipe expanding punch 60 (see FIG. 6), and the insertion punch 70 (see FIG. 7) can be inserted only from the other end (the right side in FIGS. 1 to 3) which is an open end. I have. However, the bottom part 22 and the opening part 23 do not need to be formed in the pipe member 20 (refer FIG. 6, FIG. 7).
[0035]
The tube member 20 may be an open end at both ends, for example. That is, the tube member 20 may be one in which at least one end is an open end. Specifically, as shown in FIG. 6, the portion where the sealing plate 30 is provided is near one open end of the pipe member 20 whose both ends are open, or as shown in FIG. The installation position of the stop plate 30 may be substantially the center of the pipe member 20 whose both ends are open.
[0036]
In the present embodiment, the pipe member 20 has an inner diameter (a hole diameter of the insertion hole 21) of 22.0 mm, an outer diameter of 25.0 mm, a thickness of 1.5 mm, and a total length in the axial direction before processing. , For example, about 90 mm. The sealing plate 30 inserted into the tube member 20 has a diameter of about 22.5 mm and a thickness of about 3 mm. That is, in the present embodiment, the diameter of the sealing plate 30 is larger than the inner diameter of the tube member 20. However, these dimensions are exemplary and are not limiting.
[0037]
The tube member 20 of the tube member 20 and the sealing plate 30 is made of a metal such as high-tensile steel. The sealing plate 30 is made of an austenitic metal such as SUS304, which is a kind of stainless steel, and has relatively excellent ductility.
[0038]
However, the material is not limited to a lead alloy or SUS304 as long as the roll pressing step, the pipe expanding step, and the diameter reducing step described below can be favorably performed, and various types of steel materials and metal materials other than steel materials may be used. . In addition, other than the metal material, any material having a certain ductility and capable of plastic deformation, such as wood, can be used as the tube member 20 and the sealing plate 30.
[0039]
Subsequently, each of the tools used when performing the processing described below will be described below. First, the roll 40 shown in FIG. 5 will be described. The roll 40 is configured to be rotationally driven by a drive source (not shown). The roll 40 can be pressed against the outer peripheral surface of the tube member 20 with a strong force in a rotationally driven state by the operation of the drive source. Then, the pressing is performed on the outer peripheral surface of the tube member 20 to perform a roll press process (process in a roll press process described later). Note that the outer peripheral edge of the roll 40 is a pressing portion 41 that presses against the outer peripheral surface of the pipe member 20.
[0040]
Next, the clamp 50 shown in FIG. 6 will be described. The clamp 50 is composed of a pair of symmetrical blocks 51a and 51b, and the blocks 51a and 51b approach or separate from each other by, for example, screw rotation.
[0041]
These blocks 51a and 51b are formed with semicircular grooves 52a and 52b each having a semicircular cross section having a concave curved surface corresponding to the outer diameter and outer peripheral shape of the tube member 20. When the blocks 51a and 51b are brought close to each other in a state where the tube member 20 is fitted into the semicircular grooves 52a and 52b, the tube member 20 is sandwiched by the semicircular grooves without any gap. Since each of the blocks 51a and 51b has a large wall thickness, the blocks 51a and 51b are not easily plastically deformed as compared with the thin tube member 20. When the tube member 20 is being clamped by the clamp 50, the clamped state is locked. Thus, even when pressure is applied to the pipe member 20 from the inside, the blocks 51a and 51b do not separate from each other.
[0042]
Subsequently, the pipe expanding punch 60 shown in FIG. 6 will be described. The insertion guide portion 61 whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the insertion hole 21 is provided on the distal end side of the pipe expanding punch 60 which is inserted into the insertion hole 21 of the pipe member 20. Further, a stepped portion 62 is provided in the tube expanding punch 60 from the insertion guide portion 61 on the front end side toward the rear end side, and a punch portion having a diameter expanding function toward the rear end side. 63 are provided. The outer diameter of the punch portion 63 is formed to be larger than the inner diameter of the insertion hole 21 initially. In the present embodiment, the outer diameter of the punch portion 63 is about 22.7 mm while the inner diameter of the insertion hole 21 is 22.0 mm.
[0043]
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the stepped portion 62 is formed so that its cross-sectional shape is inclined in order to improve the driving into the insertion hole 21. However, the stepped portion 62 is not limited to the case where the cross-sectional shape thereof is inclined, and may be perpendicular to the longitudinal direction of the pipe expanding punch 60 and may be steep with respect to the outer peripheral surface of the punched portion 63. good. Note that, in this case, the receiving portion 27 formed at the base of the protruding portion 25 becomes flat from the beginning by driving a tube expansion punch 60 described later.
[0044]
Next, the insertion punch 70 and the diameter reducing mold 80 shown in FIG. 7 will be described. The insertion punch 70 is inserted into the insertion hole 21 after the sealing plate 30 is inserted, as described later. The portion of the insertion punch 70 that is inserted into the insertion hole 21 is a punch portion 71. In the present embodiment, the outer diameter of the punch portion 71 is formed so as to be equal to the initial inner diameter of the pipe member 20. That is, in the present embodiment, since the inner diameter of the pipe member 20 is 22.0 mm, the outer diameter of the punch portion 71 is also formed to be 22.0 mm.
[0045]
However, the punch 71 may be formed so that its outer diameter is slightly smaller than 22.0 mm in order to ensure that the punch 71 is pulled out of the insertion hole 21. Further, as described in the above-described tube member 20, the outer diameter of the punch portion 71 is not limited to 22 mm, and may be any size as long as the outer diameter corresponds to the diameter reduction and ironing described below. There may be. That is, the outer diameter of the punch 71 and the initial outer diameter of the insertion hole 21 do not need to match.
[0046]
The diameter reducing die 80 is used in the same processing step (diameter reducing step) as the insertion punch 70. A diameter reducing hole 81 is formed in the diameter reducing die 80. The diameter-reduced hole 81 has a diameter-reduced portion 82, and the hole diameter (inner diameter) of the diameter-reduced portion 82 is equal to the initial outer diameter of the tube member 20 (in the present embodiment, 25 mm). .0 mm). In addition, an insertion guide 83 having an inner diameter larger than the inner diameter of the diameter reducing portion 82 is provided at the end side of the diameter reducing hole 81 in order to make the insertion of the pipe member 20 into the diameter reducing portion 82 good. Is formed. The insertion guide 83 is formed in a tapered shape such that the inner diameter decreases from the opening end toward the reduced diameter processing portion 82.
[0047]
In the present embodiment, the hole diameter of the diameter-reduced portion 82 is 25 mm, which is equal to the initial outer diameter of the pipe member 20. In the diameter reducing step described later, the center line of the insertion punch 70 and the center line of the diameter reducing portion 82 are arranged so as to be located on the same center line L1. The insertion punch 70 moves along the center line L1.
[0048]
A method for manufacturing the sealing tube body 10 using such a sealing plate 30 and the tube member 20 will be described below. In the following description of each step in the production method, description will be made mainly with reference to FIGS.
[0049]
First, before processing of the pipe member 20, it is in a state shown in FIG. The roll 40 is strongly pressed against the pipe member 20 in this state from the outer diameter side of the pipe member 20 to a predetermined position in the longitudinal direction of the pipe member 20, and the roll 40 is rotationally driven by a drive source (not shown). (Corresponding to the roll press process; the process in this process is referred to as roll press process). Then, by gradually advancing the roll 40 toward the inner diameter side of the pipe member 20, a portion of the outer peripheral surface of the pipe member 20 pressed against the roll 40 is plastically deformed so as to bite gradually (see FIG. 5). .
[0050]
In this case, on the outer peripheral surface of the pipe member 20, a concave groove 24 as shown in FIG. 1, FIG. 2 (b), FIG. 5 and the like is formed in an annular shape by plastic deformation of the pipe member 20 by the roll pressing. . On the inner diameter side of the tube member 20, a protruding portion 25 is formed in a ring shape, which protrudes by an amount corresponding to the recess groove 24 formed on the outer diameter side of the tube member 20.
[0051]
Subsequent to the roll pressing, pipe expansion punching using the clamp 50 and pipe expansion punch 60 shown in FIG. 6 is performed. In performing this pipe expanding punching, first, the pipe member 20 is clamped by the clamp 50 (see FIG. 6). When the tube member 20 is clamped by the clamp 50, a portion of the tube member 20 corresponding to a depth at which the tube expanding punch 60 is driven is exposed from the pair of blocks 51 a and 51 b. At this time, the concave groove 24 of the tube member 20 is in a state of being inserted into the semicircular grooves 52a and 52b of the clamp 50 (see FIG. 6). Here, the depth of entry of the recessed groove 24 at this time is set so that the wall thickness of the pipe member 20 becomes appropriate when a pipe expansion press process described later using the pipe expansion punch 60 is performed. Stipulated.
[0052]
In this state, the centering is accurately performed so that the center line of the tube expanding punch 60 and the center line of the tube member 20 are located on the same center line L2 (see FIG. 6). Thereafter, the pipe expanding punch 60 is advanced along the center line L2, and the pipe expanding punch 60 is driven into the insertion hole 21 of the pipe member 20 with a strong force.
[0053]
Then, as the punch portion 63 of the tube expansion punch 60 is driven into the inside of the insertion hole 21, the outer diameter of the insertion hole 21 is increased (corresponding to the tube expansion step; the processing in this step is referred to as tube expansion press work). That is, as the punch portion 63 advances through the insertion hole 21, plastic deformation occurs in the pipe member 20 located on the outer diameter side of the punched portion of the punch portion 63. As a result, as shown in FIG. 2C, the tube member 20 is formed with the expanded tube portion 26 whose inner diameter is larger than other portions. The inner diameter d1 of the expanded portion 26 at this time is about 22.7 mm, which is equal to the outer diameter of the punch 63.
[0054]
Here, the pipe expanding punch 60 stops at a position where the step portion 62 abuts on the protruding portion 25. That is, the punch portion 63 of the tube expanding punch 60 is configured to stop immediately before entering the clamp 50. Therefore, even if the punch portion 63 of the tube expanding punch 60 is driven into the insertion hole 21, the punch portion 63 is not driven into a portion of the insertion hole 21 where the tube member 20 is clamped by the clamp 50. That is, the punch portion 63 is not driven into the portion where the tube member 20 is clamped by the clamp 50, and is stopped at the boundary portion where the tube member 20 is clamped by the clamp 50. Specifically, as shown in the enlarged view of FIG. 2C, the distance d4 (d3 × 1/2 ≦ d4 ≦ d3) is equal to or slightly smaller or wider than the wall thickness d3 of the pipe member 20. The pipe expanding punch 60 is stopped at a position where x2) occurs between the end face of the clamp 50 and the punch portion 63.
[0055]
Thereby, the stepped receiving portion 27 as shown in FIGS. 2C and 4 is formed inside the insertion hole 21 by stopping the punch portion 63. The thickness of the receiving portion 27 is a thickness corresponding to the distance d3 between the leading end position of the punch portion 63 at the time of stopping and the end surface of the clamp 50. In the present embodiment, the thickness is substantially the same as other portions of the pipe member 20. In addition, at the stage where the punch portion 63 is driven, the cross-sectional shape of the receiving portion 27 corresponds to the shape of the step portion 62 of the tube expanding punch 60 shown in FIG. The outer peripheral surface is inclined.
[0056]
After the pipe expanding punching, the sealing plate 30 is inserted as shown in FIG. 3A (corresponding to a sealing member inserting step). In this case, since the insertion hole 21 is expanded by the pipe expanding punching process (in the present embodiment, the inner diameter is expanded to about 22.7 mm), the sealing plate 30 (in the present embodiment, the diameter is increased). (22.5 mm) is easily inserted into the insertion hole 21. The sealing plate 30 is received by the receiving portion 27, and the sealing plate 30 is locked by the receiving portion 27.
[0057]
After the sealing plate 30 is inserted, pressing may be performed using a pressing tool 90 as shown in FIG. 8 if necessary. When such a pressing process is performed, an annular concave portion (not shown) is formed by the annular pressing portion 91 present in the pressing tool 90. When the recess is formed, the outer peripheral edge of the sealing plate 30 is pushed out by plastic deformation, so that the sealing property of the inside of the insertion hole 21 by the sealing plate 30 is further improved. However, in the case of performing the pressing operation using the pressing tool 90, it is a condition that the receiving portion 27 does not significantly deform plastically.
[0058]
In the state where the sealing plate 30 is locked to the receiving portion 27, a diameter reduction process (corresponding to a diameter reduction process) is performed to return the expanded tube portion 26 whose inner diameter is expanded to the original inner diameter. In this case, first, the punch portion 71 of the insertion punch 70 as shown in FIG. 7 is inserted through the insertion hole 21 on the expanded tube portion 26 side, and the tip of the insertion side of the punch portion 71 is inserted into the sealing plate 30. It is in the contact state (corresponding to the punch insertion step). In this state, the insertion punch 70 is advanced toward the diameter reducing hole 81 of the diameter reducing die 80 in a state where a strong force is applied to the insertion punch 70 by driving of an unshown pushing mechanism. In this case, the pipe member 20 is driven into the reduced diameter processing hole 81 first from the portion having the initial outer diameter (the portion that is not the expanded portion 26).
[0059]
Then, the pipe member 20 reaches the insertion guide 83, and the driving of the pipe member 20 into the reduced diameter processing portion 82 is guided by the insertion guide 83. Then, in a state where a strong force is applied, the pipe member 20 is driven into the reduced diameter processing portion 82.
[0060]
Here, the outer diameter D1 of the expanded portion 26 (see FIG. 3B) is increased by the inner wall surface of the reduced diameter portion 82 as the expanded portion 26 advances through the reduced diameter portion 82 of the tube member 20. Shrunk. That is, when the expanded tube portion 26 passes through the diameter reducing portion 82, the expanded tube portion 26 undergoes plastic deformation. As a result, the outer diameter D1 of the expanded portion 26 is reduced to the same extent as the portion other than the expanded portion 26 of the tube member 20. However, the punch portion 71 enters the insertion hole 21 on the side of the expanded tube portion 26 in a state of being in contact with the sealing plate 30. Therefore, the inner diameter d2 of the expanded tube portion 26 after the diameter reduction is not reduced to the inner diameter side of the outer diameter (22.0 mm in the present embodiment) of the punch portion 71.
[0061]
That is, in the present embodiment, the inner diameter d1 of the expanded tube portion 26 becomes the inner diameter d2 after the diameter is reduced by the diameter reducing and ironing process, and the inner diameter d2 is the outer diameter of the punch portion 71 (22.0 mm in the present embodiment). ). Further, the outer diameter D1 of the expanded portion 26 after the diameter reduction is in a state in which the outer diameter D1 matches the inner diameter of the diameter reduced portion 82 by the diameter reduction processing. Note that, at this time, the outer diameter D1 of the expanded tube portion 26 after the diameter is reduced coincides with the original outer diameter of the pipe member 20 (initial outer diameter; 25.0 mm in the present embodiment). I have. That is, the outer diameter D1 of the expanded portion 26 after the diameter reduction is returned to the initial outer diameter of the pipe member 20.
[0062]
Here, as described above, the receiving portion 27 having the flat portion formed by deforming the protruding portion 25 is generated in the insertion hole 21 on the expanded tube portion 26 side by being pushed by the insertion punch 70. Then, the sealing plate 30 exists in a state of being in contact with the receiving portion 27. For this reason, when diameter-reducing and ironing is performed on the expanded tube portion 26, diameter reduction stops in a state where the inner wall surface of the insertion hole 21 is in close contact with the sealing plate 30 without any gap. That is, even if plastic deformation toward the inner diameter side occurs in the expanded tube portion 26 by performing diameter reduction and ironing, the inner wall surface of the expanded tube portion 26 facing the outer peripheral surface of the sealing plate 30 The diameter cannot be reduced to the inner diameter side from the outer peripheral surface.
[0063]
Therefore, when plastic deformation occurs in the expanded tube portion 26, as shown in FIGS. 3B and 4, the inner wall surface of the expanded tube portion 26 facing the outer peripheral surface of the sealing plate 30 is 30 is in close contact with the outer peripheral surface. At the same time, the portion slightly shifted without facing the inner wall surface of the expanded portion 26 moves to the inner diameter side of the outer peripheral surface of the sealing plate 30. Thus, the inner wall surface of the expanded portion 26 surrounds the outer peripheral edge of the sealing plate 30 without any gap. That is, the outer peripheral edge of the sealing plate 30 is cut into the inner wall surface of the expanded tube portion 26.
[0064]
Due to this biting, the sealing plate 30 exists inside the insertion hole 21 in a state of having a very high sealing property. In this case, a concave portion 28 having a U-shaped cross section is formed on the inner wall surface of the expanded portion 26 where the sealing plate 30 is present, as compared with other portions of the inner wall surface.
[0065]
In addition, assuming that the moving amount of the inner wall surface of the expanded pipe portion 26 when the above-described diameter reduction processing is performed is δ1, in the present embodiment, δ1 is about 0.35 mm. That is, (22.7 mm-22.0 mm) ÷ 2. Further, at this time, if the amount of bite that the outer peripheral edge of the sealing plate 30 bites into the inner wall surface of the expanded tube portion 26 is δ2, δ2 is 0.25 mm. That is, (22.5 mm-22.0 mm) ÷ 2.
[0066]
When a pressure resistance test was performed on the sealed tube body 10 manufactured by the above-described manufacturing method, it was confirmed that a material capable of sufficiently withstanding a pressure of 300 MPa could be manufactured. A helium gas leak test was performed on the pipe member 20 having an outer diameter of 16 mm at a pressure of about 300 MPa. -4 Pa ・ m 3 /S~3.0×10 -8 Pa ・ m 3 / S.
[0067]
According to the configuration of the sealing tube body 10 having such a configuration and the method of manufacturing the sealing tube body 10, the expansion portion 26 is contracted with a strong force in a state where the sealing plate 30 is received by the protruding portion 25. When inserted into the diameter processing hole 81, plastic deformation occurs in the protruding portion 25 and the expanded portion 26. Thereby, the flat receiving portion 27 is formed, and the inner wall surface of the insertion hole 21 of the expanded tube portion 26 moves to the inner diameter side, and the outer peripheral edge of the sealing plate 30 cuts into the inner wall surface of the insertion hole 21. State. Thereby, the outer peripheral edge of the sealing plate 30 is in airtight contact with the inner wall surface (the concave portion 28) of the insertion hole 21 over the entire circumference. Therefore, the insertion hole 21 can be hermetically sealed by the sealing plate 30.
[0068]
That is, the outer peripheral edge of the sealing plate 30 is brought into close contact with the inner wall surface of the insertion hole 21 by simply driving the pipe member 20 into the reduced diameter processing hole 81 (the reduced diameter processing portion 82) with strong force, and is mounted in an airtight state. Can be Thereby, the sealing plate 30 can airtightly seal the insertion hole 21. As described above, by using the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture the highly airtight sealed tube 10 with a simple operation without performing an operation such as welding. If necessary, after the state shown in FIG. 4 is formed, the surface opposite to the protruding portion 25 may be subjected to a pressing process using a pressing tool or the like shown in FIG. Further, the surface on the side of the protruding portion 25 may be subjected to pressing.
[0069]
Prior to driving the pipe member 20 into the reduced diameter processing hole 81 (the reduced diameter processing portion 82), the expanded pipe portion 26 is formed by the pressing force of the expanded pipe punch 60. Therefore, the sealing plate 30 is easily inserted into the insertion hole 21. Further, by forming the step portion 62 of the tube expanding punch 60 into a right angle instead of a slope shape, the flat receiving portion 27 may be formed by the pressing force of the tube expanding punch 60 simultaneously with the formation of the tube expanding portion 26. good. With this configuration, when the sealing plate 30 is inserted into the insertion hole 21, the receiving portion 27 can satisfactorily receive the sealing plate 30.
[0070]
Further, by a roll press process over the entire outer peripheral surface of the pipe member 20, a concave groove 24 is formed on the outer peripheral surface of the pipe member 20, and the insertion hole 21 has a protruding portion projecting from the inner wall surface. 25 are formed. In this way, if the outer peripheral surface of the pipe member 20 is subjected to roll pressing, the projecting portion 25 projecting from the inner wall surface of the insertion hole 21 can be easily formed. Further, by forming the protruding portion 25, the sealing plate 30 can be received by the protruding portion 25 by the insertion of the pipe expanding punch 60 into the insertion hole 21. In addition, by devising the shape of the tube expanding punch 60, it becomes easy to form the receiving portion 27 for receiving the sealing plate 30 in the projecting portion 25 in advance.
[0071]
Further, prior to driving the expanding portion 26 into the diameter reducing hole 81 (diameter reducing portion 82), the punch portion 71 of the insertion punch 70 having an outer diameter smaller than the punch portion 63 of the expansion tube punch 60 is inserted into the insertion hole 21. Is inserted. While the punch 71 is still inserted, the expanding portion 26 is driven into the diameter reducing hole 81 (diameter reducing portion 82). Therefore, by driving the expanded portion 26 into the diameter reducing hole 81 (diameter reducing portion 82), even if the inner diameter d1 of the insertion hole 21 on the side of the expanding portion 26 becomes the inner diameter d2 after the diameter reduction, the outer diameter of the punch portion 71 is reduced. It does not become smaller than the diameter. Therefore, the inner diameter d2 of the insertion hole 21 after the diameter reduction can be made equal to or larger than the outer diameter of the punch portion 71.
[0072]
Particularly, in the present embodiment, the outer diameter of the punch portion 71 is formed so as to be equal to the inner diameter of the through hole 21 before processing. Therefore, when the expanded portion 26 is driven into the reduced diameter hole 81 (the reduced diameter portion 82), the inner diameter d2 of the insertion hole 21 on the expanded portion 26 side after the diameter reduction is reduced by plastic deformation of the expanded portion 26. It can be made equal to the initial inner diameter before processing.
[0073]
In the present embodiment, the inner diameter of the reduced diameter portion 82 is also provided to be equal to the outer diameter of the initial pipe member 20. Therefore, when the diameter of the expanded portion 26 is reduced, the outer diameter D1 of the expanded portion 26 after the diameter reduction is equal to the outer diameter of the original tube member 20. When the inner diameter d2 of the insertion hole 21 becomes equal to the inner diameter of the insertion hole 21 before processing, the outer peripheral edge of the sealing plate 30 having a larger diameter than the initial inner diameter of the insertion hole 21 is formed. Can be cut into the inner wall surface of the vehicle.
[0074]
Further, in the present embodiment, the tube member 20 is a cylindrical member, and the sealing plate 30 is a disk-shaped member. For this reason, when inserting the sealing plate 30 into the insertion hole 21, it is not necessary to worry about the mounting angle of the sealing plate 30 in the rotation direction in the plate surface. Thereby, the sealing plate 30 is attached at a free angle to the receiving portion 27 in this rotation direction.
[0075]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can be variously deformed besides this. This is described below.
[0076]
In the above-described embodiment, the case where one sealing plate 30 is sealed and fixed inside the insertion hole 21 is described. However, the number of the sealing plates 30 sealed and fixed inside the insertion hole 21 is not limited to one, and a plurality of sealing plates may be attached inside the insertion hole 21. FIG. 9 shows a structure in which two sealing plates 30 are sealed and fixed inside the insertion hole 21. In FIG. 9, the recessed grooves 24, the protruding portions 25, and the receiving portions 27 are provided corresponding to the number of the sealing plates 30, and the individual sealing plates 30 are sealed and fixed well. It is possible.
[0077]
When a plurality of sealing plates 30 are provided inside the insertion holes 21, the inside of the insertion holes 21 can be separated by the plurality of sealing plates 30. Moreover, the separated individual portions are sealed in an airtight state by the presence of the sealing plate 30.
[0078]
Further, in the above-described embodiment, the receiving portion 27 is formed by driving the expanding pipe punch 60, and is formed in a planar shape by cutting the sealing plate 30 into the inner wall surface of the pipe member 20. However, as described above, the projecting portion 25 may simply be used as the receiving portion without the driving of the expansion pipe punch 60 or the like, in the protruding portion 25. Even with such a receiving portion, a function for receiving the sealing plate 30 can be favorably exhibited. Further, even with such a receiving portion, it is possible to exhibit a pressure resistance against the internal pressure applied to the sealing plate 30 by the protrusion of the protrusion 25 toward the inner diameter side.
[0079]
In the above-described embodiment, roll pressing is performed on the outer peripheral surface of the tube member 20 to form the concave groove 24 and the protruding portion 25. However, when a protruding portion is formed in advance in the insertion hole 21, for example, the roll pressing need not be performed. In this case, the concave groove 24 may not be formed. Alternatively, a ring-shaped member corresponding to the inner diameter of the insertion hole 21 may be separately inserted into the insertion hole 21 and locked and fixed to form the protruding portion 25 and the receiving portion 27.
[0080]
Further, in the above-described embodiment, the concave portion 28 has a U-shaped cross section. However, the cross-sectional shape of the concave portion 28 is not limited to a U-shape. For example, when the side surface shape of the outer peripheral edge of the sealing plate 30 is curved, or when the outer peripheral edge of the sealing plate 30 is not perpendicular to the plate surface, the cross-sectional shape of the concave portion 28 Has a shape in which these outer peripheral portions are fitted well.
[0081]
Further, in the above-described embodiment, the case where the sealing plate 30 is used as the sealing member has been described. However, the sealing member is not limited to the sealing plate 30, and a member having a shape other than the plate shape (for example, a block-shaped body) may be used as the sealing member. Alternatively, a through-hole portion may be formed in the center of the sealing plate 30, and the through-hole portion may be hermetically closed by a sealing member (for example, an aluminum seal). When a through hole is formed in the sealing plate 30, a through hole may be provided in another portion instead of or in addition to the center.
[0082]
In the above-described embodiment, the tube member 20 is a cylindrical member, and the insertion hole 21 formed in the tube member 20 has a circular cross section. The sealing plate 30 also has a disk shape in plan view. However, the tube member 20 is not limited to a cylindrical member, the insertion hole 21 is not limited to a circular hole, and the planar shape of the sealing plate 30 is not limited to a disk shape.
[0083]
For example, the pipe member may be a cylindrical member having a polygonal cross section, the cross section of the insertion hole may be polygonal, and the planar shape of the sealing plate may be polygonal. The pipe member 20, the insertion hole 21, and the sealing plate 30 can adopt various shapes. An opening or a hole may be formed so as to be inserted into the insertion hole 21 from an appropriate position on the outer peripheral surface of the pipe member 20.
[0084]
Further, the pipe member 20 may be heated and thermally expanded, and the sealing plate 30 may be kept at room temperature, and the above-described processing may be performed in this state. In this case, the tube member 20 contracts due to a temperature decrease of the tube member 20 to room temperature. Thereby, the airtightness between the pipe member 20 and the sealing plate 30 can be more favorably maintained.
[0085]
The above-mentioned sealing tube 10 can be used for various devices and configurations, for example, it can be used for an internal configuration of an inflator in an airbag system of an automobile or a firearm. That is, although the operation such as welding is difficult, the above-described sealed tube 10 is suitable as one member of a device that requires high airtightness.
[0086]
When used for an inflator of an airbag system, explosives are disposed in the portion of the insertion hole 21 on the right side of FIG. 1, that is, in the portion of the insertion hole 21 on the surface opposite to the protruding portion 25 side to reduce the explosive force. generate. The blast generated by this explosion passes through the through-hole formed in the sealing plate, passes through the filter provided in the insertion hole 21 on the other side, and passes from the through-hole provided in the pipe member 20 to the sealing pipe 10. Spout out. In addition, explosives are generated by arranging explosives in the not-shown insertion holes 21 and 21 with the two sealing plates 30 and 30 shown in FIG. 9. Each of the blasts passes through the through hole of the sealing plate having the through hole, and is guided to a space sandwiched between the sealing plates. The blast passes through a filter arranged in a space sandwiched by the sealing plates, and is discharged to the outside through a through hole (not shown) provided on the outer periphery of the pipe member 20.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the sealing performance of the insertion hole is improved and the sealing member is easily and accurately positioned by the protruding portion without performing the pressing process on the sealing member. Will be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a sealed tube according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are side sectional views showing respective procedures for manufacturing the sealed tube body of FIG. 1, in which FIG. 2A is a side sectional view showing a tube member before processing, and FIG. It is a side sectional view showing the state where a roller was pressed against the outer peripheral surface to form a concave groove, and (c) is a side sectional view showing a state where an expanded portion is formed in a pipe member and an enlarged view of a main part thereof.
3A and 3B are side cross-sectional views showing respective procedures for manufacturing the sealing tube body of FIG. 1, and FIG. 3A is a side cross-sectional view showing a state where a sealing plate is inserted and is in contact with a receiving portion. (B) is a side sectional view showing a state after diameter reduction processing has been performed on the expanded portion.
FIG. 4 is a main part plan view showing a state in which a sealing plate has cut into an inner wall surface of the insertion hole in the sealing tube body of FIG. 1;
FIG. 5 is a view showing a roller used for forming a recessed groove and a projection in a process of manufacturing the sealed tube body of FIG. 1, and showing a state in which the recessed groove and the projection are formed in the tube member; FIG.
FIG. 6 is a side view showing a clamp and a tube expanding punch used for forming a tube expanding portion in a process of manufacturing the sealed tube body of FIG. 1, and showing a state where a tube member is clamped by the clamp.
FIG. 7 shows a die for reducing diameter and an insertion punch used for reducing the diameter of an expanded portion in a process of manufacturing the sealed tube body of FIG. 1; It is a sectional side view showing a board.
FIG. 8 is a half sectional view showing a pressing tool used for performing a pressing process on a sealing plate as necessary in a process of manufacturing the sealing tube body of FIG. 1;
FIG. 9 is a side sectional view showing a state in which two sealing plates are sealed and fixed inside an insertion hole according to a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
10. Sealed tube
20 ... pipe member
21 ... insertion hole
24 ... hollow groove
25 ... Projection
26 ... Expansion part
27 ... receiving part
28 ... recess
30 ... sealing plate (sealing member)
50 ... Clamp
51a, 51b ... block
52a, 52b: semicircular groove
60 ... Tube expansion punch
62 ... step
63 ... Punch
70 ... insertion punch
71 ... Punch
80 ... Die for diameter reduction
81 ... diameter reduction hole
82 ... diameter reduction processing part
90 ... Pressing tool

Claims (10)

挿通孔が形成されている筒状の管部材と、この挿通孔の内部に位置する封止部材とを具備する封止管体において、
上記挿通孔の内壁面の全周に亘って、該内壁面の内方から突出している突出部と、
上記突出部の突出の根元の全周に亘って形成され、上記封止部材を当接した状態で受け止める受け部と、
上記受け部の全周に亘ってこの受け部と連なって形成され、上記封止部材の外周縁部の全周に対して隙間なく密着していると共に、上記挿通孔の内壁面の他の部分よりも凹んでいる凹陥部と、
を具備することを特徴とする封止管体。In a sealed tubular body including a tubular pipe member having an insertion hole formed therein and a sealing member located inside the insertion hole,
Over the entire circumference of the inner wall surface of the insertion hole, a projecting portion projecting from the inside of the inner wall surface,
A receiving portion formed over the entire periphery of the root of the protrusion of the protrusion, and receiving the sealing member in a contact state,
The other part of the inner wall surface of the insertion hole is formed so as to be continuous with the receiving part over the entire periphery of the receiving part and closely adheres to the entire periphery of the outer peripheral edge part of the sealing member without any gap. A recess that is more concave than
A sealed tube comprising: 前記突出部の外径側のうち、前記管部材の外面には、環状をなす窪み溝が形成されていて、この窪み溝の窪み量に応じて前記突出部が挿通孔の内方に突出している平面状の前記受け部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の封止管体。An annular concave groove is formed on the outer surface of the tube member on the outer diameter side of the projecting portion, and the projecting portion projects inward of the insertion hole according to the amount of depression of the concave groove. 2. The sealing tube according to claim 1, wherein the receiving portion having a flat shape is formed. 前記封止部材は、前記挿通孔の内部に複数設けられていると共に、この封止部材の個数に対応した個数分だけ、前記突出部、前記受け部および前記凹陥部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の封止管体。A plurality of the sealing members are provided inside the insertion hole, and the protrusion, the receiving portion, and the recess are formed by a number corresponding to the number of the sealing members. The sealed tube according to claim 1 or 2, wherein 前記管部材は円筒状部材であり前記挿通孔は円孔であると共に、前記封止部材は円盤状部材であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の封止管体。The sealing pipe according to any one of claims 1 to 3, wherein the pipe member is a cylindrical member, the insertion hole is a circular hole, and the sealing member is a disk-shaped member. body. 内部に挿通孔が形成されている筒状の管部材と、この挿通孔の内部に位置する封止部材とを具備する封止管体において、
拡管パンチを上記挿通孔の内壁面から突出している突出部まで打圧することによって、この拡管パンチが差し込まれた挿通孔の外径が拡げられた拡管部が形成されると共に、上記突出部には上記封止部材を受け止める受け部が形成され、
上記受け部に対して上記封止部材を受け止めさせた状態で、上記拡管部を該拡管部の外径よりも小さい内径を有する縮径加工孔に差し込むことによって該拡管部を縮径し、
この縮径によって上記封止部材の外周縁部が上記挿通孔の内壁面に食い込んだ状態となることを特徴とする封止管体。In a sealed tubular body having a tubular pipe member having an insertion hole formed therein, and a sealing member located inside the insertion hole,
By pressing the expanding pipe punch to a protruding portion protruding from the inner wall surface of the insertion hole, an expanding portion in which the outer diameter of the insertion hole into which the expanding pipe punch is inserted is increased, and the expanding portion is formed on the protruding portion. A receiving portion for receiving the sealing member is formed,
In a state where the sealing member is received with respect to the receiving portion, the expanded portion is reduced in diameter by inserting the expanded portion into a reduced diameter processing hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the expanded portion,
An outer peripheral edge portion of the sealing member is cut into an inner wall surface of the insertion hole by the diameter reduction. 前記管部材の外周面の全周に亘るロールプレス加工によって、前記挿通孔の内壁面から突出する前記突出部が形成されることを特徴とする請求項５記載の封止管体。The sealed tube body according to claim 5, wherein the protruding portion projecting from an inner wall surface of the insertion hole is formed by roll press processing over an entire outer peripheral surface of the tube member. 前記拡管部を前記縮径加工孔に差し込むのに先立って、前記挿通孔に前記拡管パンチよりも小さな外径を有する挿通パンチを差し込み、この挿通パンチを差し込んだままで、前記縮径加工孔に前記拡管部を差し込むことを特徴とする請求項５又は６記載の封止管体。Prior to inserting the expanded portion into the reduced diameter hole, insert an insertion punch having an outer diameter smaller than that of the expanded diameter punch into the insertion hole. The sealing tube according to claim 5 or 6, wherein an expanded portion is inserted. 挿通孔が形成されている筒状の管部材の内部に、封止部材を位置させて挿通孔を封止する封止管体の製造方法において、
拡管パンチを上記挿通孔の内壁面から突出している突出部まで打圧することで、この拡管パンチが差し込まれた挿通孔の外径を拡げて拡管部を形成すると共に、上記封止部材を受け止めるための受け部が形成される拡管工程と、
上記拡管工程によって形成された受け部に対して上記封止部材を受け止めさせる封止部材挿入工程と、
上記封止部材が上記受け部に受け止められた状態で、上記拡管部を該拡管部の外径よりも小さい内径を有する縮径加工孔に差し込んで該拡管部を縮径加工することで、上記封止部材の外周縁部を上記挿通孔の内壁面に食い込ませる縮径工程と、
を具備することを特徴とする封止管体の製造方法。In a method of manufacturing a sealed tube body for sealing a through hole by locating a sealing member inside a tubular tube member having an insertion hole formed therein,
By pressing the expanding pipe punch to the projecting portion projecting from the inner wall surface of the insertion hole, the outer diameter of the inserting hole into which the expanding pipe punch is inserted is increased to form the expanding section, and to receive the sealing member. A pipe expansion step in which a receiving portion of
A sealing member insertion step of receiving the sealing member with respect to the receiving portion formed by the pipe expansion step,
In a state where the sealing member is received by the receiving portion, the expanded portion is inserted into a reduced diameter processing hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the expanded portion to reduce the diameter of the expanded portion. A diameter reducing step of cutting the outer peripheral edge of the sealing member into the inner wall surface of the insertion hole,
A method for producing a sealed tube, comprising: 前記拡管工程に先立って、前記管部材の外周面の全周に亘ってロールプレスすることで、前記突出部を前記挿通孔の内壁面から突出形成させるロールプレス工程を具備することを特徴とする請求項８記載の封止管体の製造方法。Prior to the pipe expanding step, a roll press step of forming the projecting portion from the inner wall surface of the insertion hole by roll-pressing the entire outer peripheral surface of the tube member is provided. A method for manufacturing a sealed tube according to claim 8. 前記縮径工程に先立って、前記挿通孔に前記拡管パンチよりも小さな外径を有する挿通パンチを差し込むパンチ差込み工程を具備し、このパンチ差込み工程で挿通パンチを差し込んだままで、前記縮径工程を行うことを特徴とする請求項８又は９記載の封止管体の製造方法。Prior to the diameter reducing step, a punch insertion step of inserting an insertion punch having an outer diameter smaller than that of the tube expanding punch into the insertion hole is provided. The method for producing a sealed tube according to claim 8, wherein the method is performed.
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