JP2006122974A - 偏心管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 偏心管の徐変部を所望の形状に形成することができる偏心管の製造方法を提供する。
【解決手段】 偏心管の小径管部と同一の内外径を有する素管を用意する。この素管１０の一端部を一対の金型Ｋ１，Ｋ１によって挟持固定し、他端部を一対の金型Ｋ２，Ｋ２によって挟持固定する。金型Ｋ１，Ｋ１と金型Ｋ２，Ｋ２とのいずれか一方を、他方に対し素管１０の軸線と直交する方向へ偏心管の偏心量と等しい距離だけ移動させる。これにより、素管１０をその長手方向の２箇所において曲げ加工し、素管１０の一端部１１と他端部とを偏心させるとともに、一端部１１と他端部１２との間に傾斜部を形成する。その後、素管１０の他端部１２及び傾斜部を拡管加工して、偏心管を製造する。
【選択図】図２

Description

この発明は、自動車の排気管等に用いられる偏心管を製造するための製造方法に関する。

一般に、自動車の排気管として用いられる偏心管１は、図１に示すように、一端部（図１において左端部）に形成された小径管部２、他端部に形成された大径管部３、及び小径管部２と大径管部３との間に形成された徐変部４を有している。小径管部２、大径管部３及び徐変部４は、いずれも断面円形をなしている。小径管部２と大径管部３とは、互いに平行であり、それぞれの軸線が距離εだけ互いに離れている。つまり、小径管部２と大径管部３とは、偏心量εだけ偏心している。徐変部４は、小径管部２との交差部においては、その中心が小径管部２の中心と一致させられ、しかもその内外径が小径管部２の内外径と同一になっている。同様に、徐変部４は、大径管部３との交差部においては、その中心が大径管部３の中心と一致させられ、しかもその内外径が大径管部３の内外径と同一になっている。したがって、徐変部４の内外径は、小径管部２から大径管部３へ向かって徐々に拡径している。しかも、小径管部２と大径管部３との半径差が偏心量εより大きいので、徐変部４の内周面及び外周面は、周方向のいずれの箇所においても小径管部２から大径管部３へ向かうにしたがって径方向外側へ向かうように傾斜している。

上記構成の偏心管１を製造する方法としては、例えば下記特許文献１に記載の方法が知られている。この製造方法では、まず、小径管部２と同一の内外径を有する素管（図示せず）の一端部を固定する一方、他端部に拡径用のパポンチを１回又は複数回にわたって圧入する。これにより、素管の一端部がそのまま小径管部２となり、素管の他端部に大径管部４が形成される。しかも、ポンチの先端部にはテーパ部が形成されており、このテーパ部により小径管部２と大径管部３との間にテーパ管部が形成される。その後、小径管部２と大径管部３とをそれぞれ金型で挟持しつつ、一方の金型を他方の金型に対して素管の軸線と直交する方向へ移動させる。これにより、テーパ管部の両端部、つまりテーパ管部と小径管部２及び大径管部３との各交差部を折り曲げる。この折り曲げ加工により、テーパ管部が徐変部４になり、小径管部２と大径管部３とが所定の偏心量だけ偏心させられる。このようにして偏心管１が製造される。

特開２００１−２７６９４２

テーパ管部の両端部の曲げ強度は、両端部の直径が互いに異なっているのに対応して互いに異なっている。つまり、テーパ管部の曲げ強度は、大径管部３側で大きく、小径管部２側へ向かうにしたがって小さくなっている。したがって、テーパ管部をその両端部で曲げようとしても、実際には大径管部２側の端部はほとんど曲がることがなく、小径側端部及びその近傍だけが大きく曲がってしまう。このため、徐変部を所望の形状にすることが困難であるという問題があった。

この発明は、上記の問題を解決するために、小径管部、この上記小径管部に対して偏心した大径管部、及び上記小径管部と上記大径部との間に形成され、上記小径部から上記大径部に向かって拡径する徐変部を有する偏心管の製造方法において、上記小径管部と同一径を有する素管を、その長手方向において上記徐変部の長さとほぼ同一距離だけ離れた２箇所で折り曲げ、それによって上記素管の一端部と他端部とを上記小径管部と上記大径管部との間の偏心量と同一量だけ偏心させるとともに、上記素管の一端部と他端部との間に上記徐変部とほぼ同一長さを有する傾斜部を形成し、その後上記素管の上記他端部を拡管して上記大径管部を形成するとともに、上記傾斜部を上記素管の一端側から他端側へ向かって拡径するように拡管して上記徐変部を形成することを特徴としている。
この場合、上記素管より大径で、一定の外径を有するストレート部と、このストレート部の先端部に上記徐変部と同一の長さをもって連設され、後端及び先端の各外径が上記ストレート部の外径及び上記素管の内径とそれぞれ同一に設定された先細り部とを有する圧入パンチを用い、上記圧入パンチのストレート部及び上記先細り部を、上記素管の他端開口部から上記ストレート部の先端が上記他端部の上記一端部側の端縁に達するまで上記素管の他端部及び上記傾斜部にそれぞれ圧入することにより、上記素管の他端部を拡管するとともに、上記傾斜部を拡管することが望ましい。
上記ストレート部の外径が互いに異なる複数の圧入パンチを用い、上記素管の上記他端部及び上記傾斜部に上記ストレート部の外径が小さい圧入パンチから順次圧入することが望ましい。
上記圧入パンチの先細り部の先端面にガイド部が形成されており、上記ガイド部は、上記パンチを上記素管に圧入したときに、上記ガイド部の外周面の少なくとも一側部が上記素管の上記一端部内周面にほぼ接するように配置されていることが望ましい。
上記ガイド部の外周面がその全周にわたって上記素管の上記一端部内周面にほぼ接触するよう、上記ガイド部の外径が上記素管の内径とほぼ同一に設定されていることが望ましい。

上記特徴構成を有するこの発明によれば、素管を曲げ加工してその中間部に傾斜部を形成した後、素管の他端部及び傾斜部を大径管部及び徐変部にそれぞれ拡管加工するので、徐変部を所望の形状に形成することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は、図１に示す偏心管１を製造するものである。
偏心管１を製造するに際しては、偏心管１の素材として断面円形であるストレートな素管１０が用いられる。素管１０は、偏心管１の小径管部２の内外径と同一の内外径を有し、偏心管１とほぼ同一の厚さ及び長さを有している。素管１０は、次に述べる曲げ加工及び拡管加工を行った後には、それらの加工に伴って厚さ及び長さが若干変化することがある。そのような場合には、素管１０の厚さ及び長さを加工に伴う変化を考慮して決定するのがよい。また、素管１０としては、偏心管１と同一の長さのものを用いることなく、偏心管１より長いものを用いてもよい。そのような場合には、素管１０の一端部（図２において左側の端部）１１及び他端部１２の各長さを小径管部２及び大径管部３の各長さよりそれぞれ長くしておき、曲げ及び拡管加工後における素管１０の各端部１１，１２の外側の端部を小径管部２及び大径管部３より長い分だけ切り落とすようにしてもよい。また、偏心管１より長い素管１０を用いる場合において、素管１０の一端部１１の長さを小径管部２の長さと同一にし、他端部１２だけを大径管部３より長くするときには、加工後の素管１０の拡管された他端部１２の外側の端部を大径管部３より長い分だけ切り落とすようにすればよい。

上記素管１０を用いて偏心管１を製造する場合には、まず、素管１０を曲げ加工してその一端部（以下、非加工部という。）１１と他端部（以下、拡管加工部という。）１２とを所定の量だけ偏心させるとともに、非加工部１１と拡管加工部１２との間に位置する素管１０の中間部に傾斜部１３を形成する。このような曲げ加工は、図２において想像線で示す二対の金型Ｋ１Ａ，Ｋ１Ｂ；Ｋ２Ａ，Ｋ２Ｂを用いて行うことができる。一方の金型Ｋ１Ａ，Ｋ１Ｂは、素管１０の非加工部１１を挟持固定し、他方の金型Ｋ２Ａ，Ｋ２Ｂは、素管１０の拡管加工部１２を挟持固定する。金型Ｋ１Ａ，Ｋ１Ｂと金型Ｋ２Ａ，Ｋ２Ｂとは、徐変部４の長さとほぼ等しい距離だけ離間させておく。素管１０の非加工部１１及び拡管加工部１２を金型Ｋ１Ａ，Ｋ１Ｂ；Ｋ２Ａ，Ｋ２Ｂｂによってそれぞれ挟持固定したら、金型Ｋ１Ａ，Ｋ１Ｂと金型Ｋ２Ａ，Ｋ２Ｂとの少なくとも一方を、素管１０の軸線と直交する方向へ偏心量εとほぼ同一距離だけ移動させる（実際には、曲げ加工後における素管１０のスプリングバックを加味して若干大きめに移動させる）。これにより、素管１０が、金型Ｋ１Ａ，Ｋ１Ｂの内側の端面（金型Ｋ２側の端面）との接触部及び金型Ｋ２Ａ，Ｋ２Ｂの内側の端面（金型Ｋ１側の端面）との接触部の２箇所において折り曲げられ、非加工部１１と拡管加工部１２とが、偏心量εだけ偏心させられる。しかも、この曲げ加工により、非加工部１１と拡管加工部１２との間に位置する素管１０の中間部に、非加工部１１及び拡管加工部１２に対し偏心量εの分だけ傾斜した傾斜部１３が形成される。この傾斜部１３の長さは、金型Ｋ１Ａ，ＫＩＢと金型Ｋ２Ａ，Ｋ２Ｂとが徐変部４の長さと同一距離だけ離間させられているので、徐変部４と同一になっている。実際には、傾斜部１３がその拡管加工に伴って長さが変化することがあるので、徐変部４と若干異なることもなる。そのような場合、傾斜部１３の長さは、加工データに基づいて適宜に定める。

曲げ加工された素管１０は、その後、の拡管加工部１２及び傾斜部１３が拡管加工され、それによって大径管部３及び徐変部４が形成される。このような拡管加工は、小径管部２と大径管部３との直径差及び偏心量εが小さい場合には、単一の工程で行うことも可能であるが、通常は複数の工程を経て行われる。この実施の形態では、拡管加工が第１〜第５拡管工程を経て完了するようになっている。

第１拡管工程では、図４に示す圧入パンチＰ１及び一対の金型Ｋ３Ａ，Ｋ３Ｂが用いられる。パンチＰ１は、その基端側（図４において右端側）から先端側に向かって順次形成されたストレート部Ｐ１ａ、テーパ部（先細り部）Ｐ１ｂ、及びガイド部Ｐ１ｃを有している。ストレート部Ｐ１ａ、テーパ部Ｐ１ｂ、及びガイド部Ｐ１ｃは、いずれも断面円形をなしており、互いの軸線を一致させて形成されている。ストレート部Ｐ１ａは、全長にわたって一定の外径を有している。ストレート部Ｐ１ａの外径は、第１拡管工程で素管１０の拡管加工部１２を拡径しようとする分だけ素管１０の内径より大径に設定されている。ただし、ストレート部Ｐ１ａの外径は、素管１０の内径との差の半分が偏心量εより小さくなる範囲において素管１０の内径より大径に設定されている。テーパ部Ｐ１ｂは、傾斜部１３の長さ（＝徐変部４の長さ）と同一の長さを有している。テーパ部Ｐ１ｂの基端部の外径は、ストレート部Ｐ１ａの外径と同一になっており、先端部の外径はガイド部Ｐ１ｃの基端部の外径と同一になっている。ガイド部Ｐ１ｃの基端部の半径は、素管１０の非加工部１１の内径の半分から偏心量εを差し引いた値に設定されている。ガイド部Ｐ１ｃの先端部は先細りのテーパ状に形成されている。

一対の金型Ｋ３Ａ，Ｋ３Ｂの突合せ面間には、一端部（図４において左端部）に挟持孔部Ｋ３ａが形成され、他端部に規制孔部Ｋ３ｂが形成され、挟持孔部Ｋ３ａと規制孔部Ｋ３ｂとの間に変化孔部Ｋ３ｃが形成されている。挟持孔部Ｋ３ａは、素管１０の非加工部１１を挟持固定するためのものである。そのために挟持孔部Ｋ３ａの内径は、金型Ｋ３Ａ、Ｋ３Ｂを型締めしたときに挟持孔部Ｋ３ａの内周面によって素管１０の非加工部１１の外周面を挟持固定することができるよう、非加工部１１の外径とほぼ同一か、僅かに小径に設定されている。挟持孔部Ｋ３ａの長さは、非加工部１１より長くなっているが、非加工部１１の長さと同一にしてもよく、短くしてもよい。規制孔部Ｋ３ｂは、拡管加工部１２を収容するものであるが、単に収容するのみならず、拡管加工部１２が拡管加工時に座屈したりするのを防止するためのものでもある。そこで、規制孔部Ｋ３ｂは、挟持孔部Ｋ３ａに対して偏心量εだけ偏心させられている。しかも、規制孔部Ｋ３ｂの内径は、ストレート部Ｐ１ａが圧入されることによって拡径された後の拡管加工部１２の外径とほぼ同一か、若干大径に設定されている。規制孔部Ｋ３ｂの長さは、拡管加工部１２の長さより短く設定されているが、拡管加工部１２の長さと同一にしてもよく、拡管加工部１２より若干長くしてもよい。変化孔部Ｋ３ｃは、傾斜部１３を収容するとともに、圧入パンチと協働して傾斜部１３を拡管加工するためのものである。そこで、変化孔部Ｋ３ｃは、傾斜部１３と同一の長さを有している。しかも、変化孔部Ｋ３ｃの一端縁（左端縁）は、挟持孔部Ｋ３ａの右端縁と同一の中心を有し、挟持孔部Ｋ３ａの内径と同一の内径を有している。変化孔部Ｋ３ｃの他端縁は、規制孔部Ｋ３ｂの左端縁と同一の中心を有し、規制孔部Ｋ３ｂの内径と同一の内径を有している。したがって、変化孔部Ｋ３ｃは、傾斜部１３と同一方向に傾斜しながらも挟持孔部Ｋ３ａから規制孔部Ｋ３ｂに向かうにしたがって漸次大径になっている。

上記一対の金型Ｋ３Ａ，Ｋ３Ｂ及び圧入パンチＰ１を用いて素管１０の拡管加工部１２及び傾斜部１３を拡管加工する場合には、図４に示すように、一対の金型Ｋ３Ａ，Ｋ３Ｂを型締めすることにより、素管１０の非加工部１１を挟持孔部Ｋ３ａによって挟持固定するとともに、傾斜部１３全体を変化孔部Ｋ３ｃに挿入し、拡管加工部１２の外側の端部を除く大部分を規制孔部Ｋ３ｂに挿入する。つまり、素管１０の非加工部１１と傾斜部１３との交差部が挟持孔部Ｋ３ａと変化孔部Ｋ３ｃとの交差部と一致するとともに、拡管加工部１２と傾斜部１３との交差部が規制孔部Ｋ３ｂと変化孔部Ｋ３ｃとの交差部と一致するようにして、非加工部１１、拡管加工部１２及び傾斜部１３を挟持孔部Ｋ３ａ、規制孔部Ｋ３及び変化孔部Ｋ３ｃにそれぞれ挿入する。

一方、圧入パンチＰ１については、そのガイド部Ｐ１ｃを拡管加工部１２側に向けた状態で圧入パンチＰ１の軸線が拡管加工部１２の軸線と一致するように配置する。その後、図５に示すように、圧入パンチＰ１を拡管加工部１２の開口部から圧入する。圧入パンチＰ１は、ストレート部Ｐ１ａの先端が拡管加工部１２と傾斜部１３との交差部に達するまで圧入する。これにより、拡管加工部１２が拡径される。また、ストレート部Ｐ１ａの先端が拡管加工部１２と傾斜部１３との交差部に達するまで圧入すると、テーパ部Ｐ１ｂが傾斜部１３に圧入される。これにより、傾斜部１３が拡管加工される。ただし、テーパ部Ｐ１ｂの最大外径（＝ストレート部Ｐ１ａの外径）と非加工部１１の内径との差の半分が偏心量εより小さくなっているので、図５及び図６に示すように、傾斜部１３のうち、軸線Ｌ１から軸線Ｌ２へ向かう方向における一側部は、全長にわたって拡管加工されるが、当該一側部から逆側の一側部側へ向かうにしたがってテーパ部Ｐ１ｂによる傾斜部１３に対する加工範囲が減少し、軸線Ｌ２から軸線Ｌ１へ向かう方向における他側部では、拡管加工部１２側の長さが短い端部だけが拡管加工される。

ストレート部Ｐ１ａを拡管加工部１２に圧入するときには、テーパ部Ｐ１ｂがストレート部Ｐ１ａを先導するとともに、楔作用によって拡管加工部１２を拡管する。したがって、ストレート部Ｐ１ａを拡管加工部１２に比較的小さい力で圧入することができる。また、規制孔部Ｋ３ａの内径が拡管された後の拡管加工部１２の外径より僅かに大径であるので、規制孔部Ｋ３ａの内周面が拡管加工部１２の拡径を阻害することがない。しかも、規制孔部Ｋ３ａは、その内径が拡管加工部１２の拡管後の外径より僅かに大きいだけであるから、拡管加工部１２がストレート部Ｐ１ａの圧入に伴って座屈したり、大きく波打ったりするのを防止するとともに、圧入パンチＰ１の軸線が軸線Ｌ１からずれるのを防止する。また、ガイド部Ｐ１ｃの基端部の半径を非加工部１１の半径から偏心量εを差し引いた値と同一にしているので、ガイド部Ｐ１ｃの基端部外周面の一側部は、非加工部１１の内周面の傾斜部１３側端部における一側部、つまり軸線Ｌ１から軸線Ｌ２へ向かう方向における一側部に接触する。したがって、圧入パンチＰ１の軸線と直交する方向への位置ずれをより一層確実に防止することができる。

第２拡管工程においては、図７に示す圧入パンチＰ２及び一対の金型Ｋ４Ａ,Ｋ４Ｂが用いられる。圧入パンチＰ２は、その基端側から先端側へ向かって順次形成されたストレート部Ｐ２ａ、変形テーパ部（先細り部）Ｐ２ｂ及びガイド部Ｐ２ｃを有している。ストレート部Ｐ２ａの外径は、当該外径と非加工部１１の内径との差の半分が偏心量εより小さくなる範囲において、上記圧入パンチＰ１のストレート部Ｐ１ａの外径より所定量だけ大径に設定されている。ガイド部Ｐ２ｃは、ストレート部Ｐ２ａに対し軸線Ｌ２の軸線Ｌ１に対する偏心方向と同一方向に偏心させられており、その偏心量は偏心量εより小さく設定されている。しかも、ガイド部Ｐ２ｃの外径は、その外周面の一側部が非加工部１１の内周面の一側部に接することができるように、その大きさが設定されている。ストレート部Ｐ２ａとガイド部Ｐ２ｃとの間には、テーパ部Ｐ１ｂに変わる変形テーパ部Ｐ２ｂが形成されている。この変形テーパ部Ｐ２ｂの基端は、ストレート部Ｐ２ａの先端と同一中心、同一外径を有している。変形テーパ部Ｐ２ｂの先端は、ガイド部Ｐ２ｃの基端と同一中心、同一外径を有している。したがって、変形テーパ部Ｐ２ｂは、断面円形であり、しかもその外径が、先端から基端へ向かって大径になっているが、先端と基端とが偏心しているので、変形テーパ部Ｐ２ｂの外周面はテーパ面にはなっていない。

一方、金型Ｋ４Ａ，Ｋ４Ｂは、それらの突合せ面間に挟持孔部Ｋ４ａ、規制孔部Ｋ４ｂ及び変形孔部Ｋ４ｃが形成されている。挟持孔部Ｋ４ａは、上記挟持孔Ｋ３ａと同一寸法を有している。規制孔部Ｋ４ｂは、ストレート部Ｐ２ａがストレート部Ｐ１ａより大径になった分だけ規制孔部Ｋ３ｂの内径より大径に設定されている。変形孔部Ｋ４ｃは、変形孔部Ｋ３ｃが挟持孔部Ｋ３ａ及び規制孔部Ｋ３ｂに連なっている態様と同様の態様で挟持孔部Ｋ４ａと規制孔部Ｋ４ｂとに連なっている。圧入パンチＰ２及び金型Ｋ４Ａ，Ｋ４Ｂについての上記構成以外の各構成は、圧入パンチＰ１及び金型Ｋ３Ａ，Ｋ３Ｂの各構成とそれぞれ同様になっている。

金型Ｋ４Ａ，Ｋ４Ｂは、上記金型Ｋ３Ａ，Ｋ３Ｂと同様にして素管１０を挟持固定する。一方、圧入パンチＰ２は、図７及び図８に示すように、そのストレート部Ｐ２ａの軸線が軸線Ｌ２と一致するように配置される。そして、圧入パンチＰ１と同様にして拡管加工部１２及び傾斜部１３に圧入される。その結果、図８及び図９に示すように、拡管加工部１２全体がストレート部Ｐ２ａによって拡管加工され、傾斜部１３の一側部側の全体から他側部の拡管加工部１２側の略半分にわたる範囲が変形テーパ部Ｐ２ｂによって拡管加工される。これらの拡管加工の最終段階では、ガイド部Ｐ２ｃの外周面の一側が非加工部１１の内周面の一側部に接触している。

第３拡管工程においては、図１０に示す圧入パンチＰ３及び一対の金型Ｋ５Ａ,Ｋ５Ｂが用いられる。圧入パンチＰ３は、その基端側から先端側へ向かって順次形成されたストレート部Ｐ３ａ、変形テーパ部（先細り部）Ｐ３ｂ及びガイド部Ｐ３ｃを有している。ストレート部Ｐ３ａの外径は、当該外径と非加工部１１の内径との差の半分が偏心量εと同一になるように、その大きさが設定されている。したがって、ストレート部Ｐ３ａの外径は、上記圧入パンチＰ２のストレート部Ｐ２ａの外径より大径になっている。ガイド部Ｐ３ｃは、ストレート部Ｐ３ａに対し軸線Ｌ２の軸線Ｌ１に対する偏心方向と同一方向に偏心させられており、その偏心量は偏心量εと同一に設定されている。しかも、ガイド部Ｐ３ｃの外径は、その基端側の外周面全体が非加工部１１の内周面全体に接するよう、非加工部１１の内径とほぼ同一に設定されている。ストレート部Ｐ３ａとガイド部Ｐ３ｃとの間には、変形テーパ部Ｐ３ｂが形成されている。この変形テーパ部Ｐ３ｂの基端は、ストレート部Ｐ３ａの先端と同一中心、同一外径を有している。変形テーパ部Ｐ３ｂの先端は、ガイド部Ｐ３ｃの基端と同一中心、同一外径を有している。したがって、変形テーパ部Ｐ３ｂは、その長手方向いずれの箇所においても断面円形に形成されており、その外径は先端から基端へ向かって大径になっている。ただし、変形テーパ部Ｐ３ｂの先端と基端とが偏心しているので、変形テーパ部Ｐ３ｂの外周面はテーパ面にはなっていない。なお、ストレート部Ｐ３ａ、変形テーパ部Ｐ３ｂ及びガイド部Ｐ３ｃの各外径及び偏心量が上記のように設定されている結果、ストレート部Ｐ３ａ、変形テーパ部Ｐ３ｂ及びガイド部Ｐ３ｃの各外周面の他側部（図１０において上側の側部）が一直線上に並んでいる。

金型Ｋ５Ａ，Ｋ５Ｂは、それらの突合せ面間に挟持孔部Ｋ５ａ、規制孔部Ｋ５ｂ及び変形孔部Ｋ５ｃが形成されている。挟持孔部Ｋ５ａは、上記挟持孔Ｋ３ａと同一寸法を有している。規制孔部Ｋ５ｂは、ストレート部Ｐ３ａがストレート部Ｐ２ａより大径になった分だけ規制孔部Ｋ４ｂの内径より大径に設定されている。変形孔部Ｋ５ｃは、上記変形孔部Ｋ４ｃが挟持孔部Ｋ４ａ及び規制孔部Ｋ４ｂに連なっている態様と同様の態様で挟持孔部Ｋ４５及び規制孔部Ｋ５ｂに連なっている。圧入パンチＰ３及び金型Ｋ５Ａ，Ｋ５Ｂについての上記構成以外の各構成は、圧入パンチＰ２及び金型Ｋ４Ａ，Ｋ４Ｂの各構成とそれぞれ同様になっている。

金型Ｋ５Ａ，Ｋ５Ｂは、上記金型Ｋ４Ａ，Ｋ４Ｂと同様にして素管１０を挟持固定する。圧入パンチＰ３は、図１０及び図１１に示すように、圧入パンチＰ２と同様にして拡管加工部１２及び傾斜部１３に圧入される。その結果、図１１及び図１２に示すように、拡管加工部１２全体がストレート部Ｐ３ａによって拡管加工され、傾斜部１３全体が変形テーパ部Ｐ３ｂによって拡管加工される。これらの拡管加工の最終段階では、ガイド部Ｐ３ｃが非加工部１１に嵌合し、ガイド部Ｐ３ｃの基端部外周面全体が非加工部１１の内周面全体に接触している。

第４拡管工程においては、図１３及び図１４に示す圧入パンチＰ４及び一対の金型Ｋ６Ａ,Ｋ６Ｂが用いられる。圧入パンチＰ４は、その基端側から先端側へ向かって順次形成されたストレート部Ｐ４ａ、変形テーパ部（先細り部）Ｐ４ｂ及びガイド部Ｐ４ｃを有している。ストレート部Ｐ４ａの外径は、当該外径と非加工部１１の内径との差の半分が偏心量εより大きくなる範囲において、偏心管１の大径部３の内径より小径になるように、その大きさが設定されている。したがって、ストレート部Ｐ４ａの外径は、上記圧入パンチＰ３のストレート部Ｐ３ａの外径より大径になっている。ガイド部Ｐ４ｃは、ガイド部Ｐ３ｃと同様に構成されている。つまり、ガイド部Ｐ４ｃは、ストレート部Ｐ４ａに対し軸線Ｌ２の軸線Ｌ１に対する偏心方向と同一方向に偏心させられており、その偏心量は偏心量εと同一に設定されている。しかも、ガイド部Ｐ４ｃの外径は、非加工部１１の内径とほぼ同一に設定されている。ストレート部Ｐ４ａとガイド部Ｐ４ｃとの間に、変形テーパ部Ｐ４ｂが形成されている。この変形テーパ部Ｐ４ｂの基端は、ストレート部Ｐ４ａの先端と同一中心、同一外径を有している。変形テーパ部Ｐ４ｂの先端は、ガイド部Ｐ４ｃの基端と同一中心、同一外径を有している。したがって、変形テーパ部Ｐ４ｂは、断面円形であり、しかもその外径が、先端から基端へ向かって大径になっている。しかし、変形テーパ部Ｐ４ｂの先端と基端とが偏心しているので、変形テーパ部Ｐ２ｂの外周面はテーパ面にはなっていない。なお、ストレート部Ｐ３ａ、変形テーパ部Ｐ３ｂ及びガイド部Ｐ３ｃの各外径及び偏心量が上記のように設定されている結果、変形テーパ部Ｐ３ｂの外周面の他側部（図１３において上側の側部）は、ガイド部Ｐ４ｃからストレート部Ｐ４ａへ向かうにしたがって径方向外側へ向かうように傾斜している。

金型Ｋ６Ａ，Ｋ６Ｂは、それらの突合せ面間に挟持孔部Ｋ６ａ、規制孔部Ｋ６ｂ及び変形孔部Ｋ６ｃが形成されている。挟持孔部Ｋ６ａは、上記挟持孔Ｋ３ａと同一寸法を有している。規制孔部Ｋ６ｂは、ストレート部Ｐ４ａがストレート部Ｐ３ａより大径になった分だけ規制孔部Ｋ５ｂの内径より大径になっている。変形孔部Ｋ６ｃは、上記変形孔部Ｋ５ｃが挟持孔部Ｋ５ａ及び規制孔部Ｋ５ｂに連なっている態様と同様の態様で挟持孔部Ｋ６ａ及び規制孔部Ｋ６ｂに連なっている。圧入パンチＰ４及び金型Ｋ６Ａ，Ｋ６Ｂについての上記構成以外の各構成は、圧入パンチＰ３及び金型Ｋ５Ａ，Ｋ５Ｂの各構成とそれぞれ同様になっている。

金型Ｋ６Ａ，Ｋ６Ｂは、上記金型Ｋ５Ａ，Ｋ５Ｂと同様にして素管１０を挟持固定する。圧入パンチＰ４は、図１３及び図１４に示すように、圧入パンチＰ３と同様にして拡管加工部１２及び傾斜部１３に圧入される。その結果、図１４及び図１５に示すように、拡管加工部１２全体がストレート部Ｐ４ａによって拡管加工され、傾斜部１３全体が変形テーパ部Ｐ４ｂによって拡管加工される。これらの拡管加工の最終段階では、ガイド部Ｐ４ｃが非加工部１１に嵌合している。

第５拡管工程（最終拡管工程）においては、図１３及び図１４に示す圧入パンチＰ５及び一対の金型Ｋ７Ａ,Ｋ７Ｂが用いられる。圧入パンチＰ５は、その基端側から先端側へ向かって順次形成されたストレート部Ｐ５ａ、変形テーパ部（先細り部）Ｐ５ｂ及びガイド部Ｐ５ｃを有している。ストレート部Ｐ５ａの外径は、偏心管１の大径部３の内径と同一に設定されている。したがって、ストレート部Ｐ５ａの外径は、上記圧入パンチＰ４のストレート部Ｐ４ａの外径より大径になっているが、その差は非常に小さい。ガイド部Ｐ５ｃは、ガイド部Ｐ４ｃと同様に構成されている。ストレート部Ｐ５ａとガイド部Ｐ５ｃとの間には、変形テーパ部Ｐ５ｂが形成されている。この変形テーパ部Ｐ５ｂの基端は、ストレート部Ｐ５ａの先端と同一中心、同一外径を有している。変形テーパ部Ｐ５ｂの先端は、ガイド部Ｐ５ｃの基端と同一中心、同一外径を有している。したがって、変形テーパ部Ｐ５ｂは、偏心管１の徐変部４と同一形状、同一寸法を有している。

金型Ｋ７Ａ，Ｋ７Ｂは、それらの突合せ面間に挟持孔部Ｋ７ａ、規制孔部Ｋ７ｂ及び変形孔部Ｋ７ｃが形成されている。挟持孔部Ｋ７ａは、上記挟持孔Ｋ３ａと同一寸法を有している。規制孔部Ｋ７ｂは、偏心管１の大径部４の外径と同一か、僅かに大きい内径を有している。変形孔部Ｋ７ｃは、上記変形孔部Ｋ６ｃが挟持孔部Ｋ６ａ及び規制孔部Ｋ６ｂに連なっている態様と同様の態様で挟持孔部Ｋ７ａ及び規制孔部Ｋ７ｂに連なっている。したがって、変形孔部Ｋ７ｃの内周面の形状及び寸法は、偏心管１の徐変部４の外周面の形状及び寸法とほぼ同一になっている。圧入パンチＰ４及び金型Ｋ６Ａ，Ｋ６Ｂについての上記構成以外の各構成は、圧入パンチＰ４及び金型Ｋ６Ａ，Ｋ６Ｂの各構成とそれぞれ同様になっている。

金型Ｋ７Ａ，Ｋ７Ｂは、上記金型Ｋ６Ａ，Ｋ６Ｂと同様にして素管１０を挟持固定する。圧入パンチＰ５は、図１６及び図１７に示すように、圧入パンチＰ３と同様にして拡管加工部１２及び傾斜部１３に圧入される。その結果、図１７に示すように、拡管加工部１２全体がストレート部Ｐ５ａによって拡管加工され、傾斜部１３全体が変形テーパ部Ｐ５ｂによって拡管加工される。ここで、ストレート部Ｐ５ａの外径が偏心管１の大径部４内径と同一寸法に設定されるとともに、変形テーパ部Ｐ５ｂの形状及び寸法が偏心管１の徐変部４の内周面の形状及び寸法と同一に設定されている。したがって、第５拡管加工完了後には、素管１０が図１に示す偏心管１になる。

このように、この発明に係る偏心管の製造方法においては、１０素管を段曲げ加工した後に１０素管の他端部（拡管加工部）１１及び傾斜部１３を拡管加工しているので、徐変部４を所望の形状に形成することができる。

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、その要旨を逸脱しない範囲において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、素管１０の拡管加工部１２及び傾斜部１３の拡管加工を５つのパンチＰ１〜Ｐ５を用い、５工程で行っているが、１回の工程で行ってもよく、５回以外の複数工程で行ってもよい。１回の工程で行う場合には、圧入パンチとして、外周面が偏心管１の大径管部３及び徐変部４の各内周面とそれぞれ同一形状、同一寸法であるストレート部及び変形テーパ部を有する圧入パンチが用いられる。つまり、上記の実施の形態の最終工程たる第５工程において用いられている圧入パンチＰ５が用いられるのである。これは、複数工程で拡管を行う場合も同様であり、複数の拡管工程のうちの最終工程では圧入パンチ５と同一形状、同一寸法を有する圧入パンチが用いられる。

この発明に係る偏心管の製造方法の製造対称たる偏心管の一例を示す断面図である。 この発明に係る偏心管の製造方法によって図１に示す偏心管を製造する際に用いられる素管の一例を示す断面図である。 この発明に係る偏心管の製造方法の曲げ加工が施された後の素管を示す断面図である。 この発明に係る偏心管の製造方法の第１拡管工程において用いられる金型及び圧入パンチを示す図である。 図４に示す金型及び圧入パンチを用いて素管を拡管加工している状態を示す断面図である。 図５に示す拡管加工が行われた後の素管を示す図である。 この発明に係る偏心管の製造方法の第２拡管工程において用いられる金型及び圧入パンチを示す図である。 図７に示す金型及び圧入パンチを用いて素管を拡管加工している状態を示す断面図である。 図８に示す拡管加工が行われた後の素管を示す図である。 この発明に係る偏心管の製造方法の第３拡管工程において用いられる金型及び圧入パンチを示す図である。 図１０に示す金型及び圧入パンチを用いて素管を拡管加工している状態を示す断面図である。 図１１に示す拡管加工が行われた後の素管を示す図である。 この発明に係る偏心管の製造方法の第４拡管工程において用いられる金型及び圧入パンチを示す図である。 図１３に示す金型及び圧入パンチを用いて素管を拡管加工している状態を示す断面図である。 図１４に示す拡管加工が行われた後の素管を示す図である。 この発明に係る偏心管の製造方法の第４拡管工程において用いられる金型及び圧入パンチを示す図である。 図１６に示す金型及び圧入パンチを用いて素管を拡管加工している状態を示す断面図である。

符号の説明

Ｐ１〜Ｐ５ 圧入パンチ
Ｐ１ａ〜Ｐ５ａ ストレート部
Ｐ１ｂ テーパ部（先細り部）
Ｐ２ｂ〜Ｐ５ｂ 変形テーパ部（先細り部）
Ｐ１ｃ〜Ｐ５ｃ ガイド部
１ 偏心管
２ 小径管部
３ 大径管部
４ 徐変部
１０ 素管
１１ 一端部
１２ 他端部
１３ 傾斜部

Claims (5)

1. 小径管部、この上記小径管部に対して偏心した大径管部、及び上記小径管部と上記大径部との間に形成され、上記小径部から上記大径部に向かって拡径する徐変部を有する偏心管の製造方法において、
   上記小径管部と同一径を有する素管を、その長手方向において上記徐変部の長さとほぼ同一距離だけ離れた２箇所で折り曲げ、それによって上記素管の一端部と他端部とを上記小径管部と上記大径管部との間の偏心量と同一量だけ偏心させるとともに、上記素管の一端部と他端部との間に上記徐変部とほぼ同一長さを有する傾斜部を形成し、その後上記素管の上記他端部を拡管して上記大径管部を形成するとともに、上記傾斜部を上記素管の一端側から他端側へ向かって拡径するように拡管して上記徐変部を形成することを特徴とする偏心管の製造方法。
2. 上記素管より大径で、一定の外径を有するストレート部と、このストレート部の先端部に上記徐変部と同一の長さをもって連設され、後端及び先端の各外径が上記ストレート部の外径及び上記素管の内径とそれぞれ同一に設定された先細り部とを有する圧入パンチを用い、上記圧入パンチのストレート部及び上記先細り部を、上記素管の他端開口部から上記ストレート部の先端が上記他端部の上記一端部側の端縁に達するまで上記素管の他端部及び上記傾斜部にそれぞれ圧入することにより、上記素管の他端部を拡管するとともに、上記傾斜部を拡管することを特徴とする請求項１に記載の偏心管の製造方法。
3. 上記ストレート部の外径が互いに異なる複数の圧入パンチを用い、上記素管の上記他端部及び上記傾斜部に上記ストレート部の外径が小さい圧入パンチから順次圧入することを特徴とする請求項２に記載の偏心管の製造方法。
4. 上記圧入パンチの先細り部の先端面にガイド部が形成されており、上記ガイド部は、上記パンチを上記素管に圧入したときに、上記ガイド部の外周面の少なくとも一側部が上記素管の上記一端部内周面にほぼ接するように配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の偏心管の製造方法。
5. 上記ガイド部の外周面がその全周にわたって上記素管の上記一端部内周面にほぼ接触するよう、上記ガイド部の外径が上記素管の内径とほぼ同一に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の偏心管の製造方法。

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