JP2006336788A - 二重管の端末構造及び二重管の端末加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 外管内の流通抵抗を悪化させることなく、内管と外管との分岐、おとび曲げ加工などが容易な二重管の端末構造、および端末の加工方法を提供する。
【解決手段】 大径の外管２の内壁２ａと、小径の内管３の外壁３ａとが接合部４で一体となるように外管２の内部に内管３を配置した二重管１に、二重管１の開口部から刃具１０を挿入することで、接合部４を切断し、外管２と内管３に分割しつつ、内管３の端部を外管２の中央部に移動し、外管２の接合部４が切断された部位を切除する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外管内に内管が配置される二重管の端末構造、および端末の加工方法に関する。

従来の二重管１０１としては、特許文献１、２に開示されたものがある。特許文献１の二重管構造は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、内管１０３を外管１０２に挿入して二重管１０１を構成し、両端部において継手部材（図示せず）に接合する。外管１０２の先端膨拡部（図示せず）を継手部材の筒状雄部（図示せず）に外嵌させて膨拡部の先端を絞り加工させることによって外管１０２を塑性変形させ、内管１０３の先端拡径部（図示せず）を外管１０２の膨拡部より突出させるとともに、継手部材の挿通部（図示せず）に挿通させた後、拡径部の先端部を口広げ加工させて挿通部の大径接合部（図示せず）に圧接して内管１０３を塑性変形することで、継手部材に接合する際にコスト低減できる物である。
特開２００４−２３９３１８号公報 特開２００４−２７０９２８号公報

ところで、上記従来技術では、内管１０３と外管１０２とが別部材で構成されており、二重管を屈曲させて配管する際に、内管１０３と外管１０２との干渉を防止するために別体の支持部材１０５を外管１０２と内管１０３との間の屈曲部位に挿入し、内管１０３を支持している。

しかしながら、このように支持部材１０５で内管１０３を外管１０２に支持した場合、外管１０２内の所定の部位に支持部材１０５を保持しつつ、曲げ加工を行なうことは困難であるうえ、支持部材１０５が挿入された部位の機械的強度は他の部位よりも強くなるため、周辺部位を不要に変形させることなく、所定の形状になるよう曲げ加工を施すことは大変困難である。

また、支持部材１０５で内管１０３を外管１０２に支持した場合、および特許文献２に示されるように内管と外管とが一体に形成された場合ともに、内管はリブによって外管に支えられているため、外管内の流通抵抗が増加してしまうという問題がある。

そこで、本発明は、リブによる外管内の流通抵抗を悪化させることなく、内管と外管との分岐、おとび曲げ加工などが容易な二重管の端末構造、および端末の加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、大径の外管の内壁と、小径の内管の外壁とが接合部で一体となるように、該外管の内部に該内管が配置され、該二重管の開口部から刃具を挿入することで、該接合部が切断されて、該外管と該内管に分割されつつ、該内管の端部が該外管の中央部に移動され、該外管の該接合部が切断された部位が切除されたことを特徴とする二重管の端末構造である。

請求項２の発明は、大径の外管の内壁と、小径の内管の外壁とが接合部で一体となるように、該外管の内部に該内管が配置された二重管の開口部から刃具を挿入することで、該接合部を切断して、該外管と該内管に分割しつつ、該内管の端部を該外管の中央部に移動する工程と、該外管の該接合部が切断された部位を切除する工程とを備えたことを特徴とする二重管の端末加工方法である。

外管の内壁と、内管の外壁とが接合部で一体となるように、外管の内部に内管が配置されたことにより、外管内の流通抵抗を悪化させることなく外管内に内管を配置することができるとともに、二重管を所定の形状に曲げる際にも不要な変形を起こすことがない。また、接合部を切断することで内管と外管とが分割されるので、他の二重管との連結、および内管と外管とを分岐することが容易である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明の第１実施形態を示し、図１は二重管の端末部分を示し、（ａ）は長手方向に沿った側方断面図、（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ線に沿った断面図、（ｃ）は二重管の開口端を示す正面図、図２は接合部を切断する刃具を示し、（ａ）は刃具の先端を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図３は刃具で接合部を切断する様子を示す側方断面図である。

本実施形態の二重管１は、アルミ材などの熱伝導に優れた素材で形成され、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、外管２の内壁２ａと、内管３の外壁３ａとが、押出し成形、およびロウ付けなどによって接合部４で一体となるように、大径の外管２の内部に小径の内管３が配置されている。内管、外管ともに外形が円形で、円形中心が偏心して接合部で接合している。このため外管の中心に内管がある物と比べリブがない。本実施形態では内管が外管に接するように接合しているが、内管と外管の接合部が短いリブ状になったものでも良い。内管が偏心している事で短いリブが実現可能になる。また、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、二重管１の端部は、接合部４が切断されて外管２と内管３に分割され、外管２の端部と内管３の端部が同心円状に位置するように内管３に曲げ加工が施されている。

刃具１０は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒形状を有し、刃具１０の外径Ｒ３は外管２の内径ｒ１と一致するように設定されている。また、刃具１０の内部空間には、円形断面形状を有し、内径ｒ３が内管３の外径Ｒ２と一致するように設定された内管収容部１３が設けられている。

刃具１０の端部は、軸方向に対して斜めに切断され、楕円形状の端面１７が形成されている。端面１７には、長穴形状を有し、後述する内管誘導部１２を通じて内管収容部１３に連通する内管導入口１１が形成されている。内管導入口１１は、一端が刃具１０の先端部に接し、楕円形状の長半径に沿って配置され、幅が内管３の外径Ｒ２と一致するように設定されている。

刃部１４は、接合部４を切断する部位で、刃具１０の先端部分に刃具１０の外周に沿って円弧状に設けられ、断面がくさび形状に形成されている。刃部１４から内管収容部１３の間は、滑らかな曲面で形成された内管誘導部１２によって段差がなく接続されている。

次に、二重管１の端末を加工する手順を説明する。まず、二重管１を固定治具（図示せず）に固定する。次に、刃具１０の先端部分を二重管１の開口部の接合部４に一致させて、二重管１の長手方向に沿って刃具１０を押込み、刃具１０の先端部に設けられた刃部１４で接合部４を切断する。

そして、図３に示すように、さらに刃具１０を二重管１内に押込み、挿入することで、刃部１４によって接合部４が切断され、分割した内管３の端部は、刃具１０の内管誘導部１２に沿って外管２の中心部に向かって曲げられ、内管収容部１３に収容されつつ、外管２の中央部に移動され、外管２と内管３が同心円状に成形される。

最後に外管２の接合部４が切断された部位を切除して、外管２から内管３の先端部を突出させる。

以上のような構成により、外管の内壁と、内管の外壁とが接合部で一体となるように、外管の内部に内管が配置されているため、外管内の流通抵抗を悪化させることなく外管内に内管を配置することができるとともに、二重管を所定の形状に曲げる際にも不要な変形を起こすことがない。

また、接合部を切断することで内管と外管とが分割されるので、他の二重管との連結、および内管と外管とを分岐する作業を容易に行なうことができる。

図４（ａ）〜（ｃ）には、上記第１実施形態の刃具１０の別態様となる刃具体１０ａが示されている。上記実施形態の刃具１０では、先端部分に刃部１４が形成されているため、二重管１と刃具１０との位置決めを正確に行ない、接合部４のみを切断することが困難である。そこで、本態様の刃具体１０ａは、本体１５に上記刃具１０と、先端部分が円錐形状を有する丸棒状の位置出しピン１６とが、平行に配置されている。

このような刃具体１０ａを用いた場合の二重管１の端末を加工する手順を説明する。まず二重管１を固定治具（図示せず）に固定し（図４（ａ）参照）、位置出しピン１６の先端部を内管３に挿入して刃具体１０ａの位置を決定する（図４（ｂ）参照）。次に、位置出しピン１６を抜き、所定の量だけ刃具体１０ａを平行移動して、外管２の内径に刃具１０を一致させる。これにより、刃具体１０ａを刃部１４が接合部４のみを切断しながら刃具１０が二重管１の中に挿入される（図４（ｃ）参照）。

以上のような構成により、二重管１と刃具１０との間の位置決めが容易に行えるため、上記作用効果に加え、さらに二重管１の端末の加工を簡易化することができる。

次に、本願発明の刃具の第２実施形態について、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図５は本実施形態の刃具の要部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｃ）は斜視図である。

本実施形態の刃具２０は、本体部分２５から２本の支持部２６，２６が突接され、これら支持部２６，２６の間の部分に断面がくさび形状を有する刃部２４が設けられている。また、各支持部２６，２６は基端側から先端側に向かって先細に設定された略三角錐形状を有しており、刃具２０は所謂バール（釘抜き）形状を備えている。なお、刃具２０の下面２７は、外管２の内径ｒ１の曲率と一致する円弧状の曲面に形成されている。

各支持部２６，２６を接合部４の両脇に位置する外管２と内管３との隙間部分に挿入することで、二重管１と刃具２０との位置決めを行なう。そして、上記第１実施形態と同様に、刃具２０を二重管１の内部に挿入し、接合部４を切断する。

なお、図示を省略しているが、刃具２０のさらに基端側に第１実施形態と同様の筒形状を有する内管収容部（図示せず）を形成し、分割された内管３の端部を外管２の中央部に移動し、外管２と内管３を同心円状に成形することも可能である。

以上のような構成により、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、２本の支持部２６，２６を接合部４の両脇に位置する外管２と内管３との隙間部分に挿入することで二重管１と刃具２０との位置決めが行えるため、二重管１の端末部分の加工工程をさらに簡素化することができる。

次に、本願発明の刃具の第３実施形態について、図６を用いて説明する。図６は本実施形態の刃具の要部を示す斜視図である。

本実施形態の刃具３０は、円筒形状を有しており、刃具３０の外径Ｒ４は外管２の内径ｒ１と一致するように設定されている。また、刃具３０の内部空間には、円形断面形状を有し、内径ｒ４が内管３の外径Ｒ２と一致するように設定された内管収容部３３が設けられている。

刃具３０の端部は、軸方向に対して直角に切断されており、外管２の外周に沿って環状で、且つ断面が端部に向かって先細のくさび形状を有する刃部３４が形成されている。

そして、これら内管収容部３３と刃部３４とは、端部に向かって拡径する筒状のテーパ面で形成された内管誘導部３２を介して段差なく接続されている。

二重管１の端部を加工する際には、二重管１と刃具３０との中心軸を一致させて二重管１を固定し、刃具３０を二重管１に挿入する。これにより、接合部４が切断され、内管３の端部が内管誘導部３２によって外管２の中央部に移動し、内管収容部３３によって外管２と内管３が同心円状に成形される。

以上のような構成により、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、環状に刃部３４が形成されているので、二重管１と刃具３０との中心軸を一致させるだけで位置決めが済むため、二重管１と刃具３０との位置決めが簡素化され、二重管１の端末部分の加工工程をさらに簡素化することができる。

図７には、上記第３実施形態の刃具１０の別態様となる刃具体３０ａが示されている。上記実施形態の刃具３０では、端部に環状の刃部３４が形成されているため、二重管１と刃具３０との中心軸を一致させて、正確に位置決めをしなければならなかった。そこで、本態様の刃具体３０ａは、刃具３０の外周に環状の外管誘導部３８が設けられた形状を備えている。

外管誘導部３８は、内径ｒ５が外管２の外径Ｒ１と一致するように設定されている。また、外管誘導部３８は環状の刃部３４よりも先端側に突出するように設定されている。さらに、刃部３４の外周と外管誘導部３８との間には、外管２が収容される外管収容部３９が設けられている。

このような刃具体３０ａを用いて二重管１の端末を加工する際には、固定された二重管１に刃具体３０ａの外管誘導部３８を被せ、外管２を外管誘導部３８に挿入する。これにより、二重管１と刃具体３０ａの中心軸が一致する。そしてさらに刃部３４を外管２内に挿入すると、上記実施形態と同様に外管２と内管３が同心円状に成形される。

以上のような構成により、二重管１と刃具１０との間の位置決めが容易に行えるため、上記第３実施形態の作用効果に加え、二重管１と刃具体３０ａとの中心軸を一致させる工程が簡素化されるため、さらに二重管１の端末の加工を簡易化することができる。

なお、たとえば、車両用空調装置の冷媒配管に二重管を適用した場合、低圧側配管として外管流路に低圧の冷媒が循環し、高圧側配管として内管流路に高圧の冷媒が循環する。そして、冷媒を配管内に封入する際には、低圧側配管である外管にチェックバルブを設け、このチェックバルブを介して配管内に冷媒を封入する。

ところが、外管内に内管を複数のリブで支持する二重管では、外管流路が複数の空間に分かれているため、そのままではチェックバルブを配置することができず、チェックバルブを配置する部位のリブを切除するなどの予備加工が必要になる。

しかし、上記本願発明の二重管を適用した場合には、外管２の内壁２ａと、内管３の外壁３ａとが、押出し成形、およびロウ付けなどによって接合部４で一体となるように、大径の外管２の内部に小径の内管３が配置されており、外管内に内管を複数のリブで支持するものと異なり、外管流路が１つの空間で形成されている。したがって、予備加工を施すことなくチェックバルブを配置し、冷媒を封入することが可能である。

尚、切断して、外管と内管に分割しつつ、内管の端部を外管の中央部に移動する工程に加え、内管中央位置の位置修正を再加工してもリブによる外管内の流通抵抗を悪化させることなく、内管と外管との分岐、おとび曲げ加工などが容易な二重管の端末を提供可能である事は言うまでもない。

本発明の第１実施形態の二重管の端末部分を示し、（ａ）は長手方向に沿った側方断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｃ）は二重管の開口端を示す正面図である。 本発明の第１実施形態の二重管の接合部を切断する刃具を示し、（ａ）は刃具の先端を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図２の刃具で接合部を切断する様子を示す側方断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の刃具の別態様である刃具体によって接合部を切断される様子を示す図である。 本願発明の第２実施形態の刃具の要部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｃ）は斜視図である。 本願発明の第３実施形態の刃具の要部を示す斜視図である。 第３実施形態の刃具の別態様である刃具体を示す斜視図である。 従来技術の二重管構造を示し、（ａ）は屈曲部の断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

符号の説明

１…二重管
２…外管
２ａ…内壁
３…内管
３ａ…外壁
４…接合部
１０…刃具

Claims (2)

1. 大径の外管（２）の内壁（２ａ）と、小径の内管（３）の外壁（３ａ）とが接合部（４）で一体となるように、該外管（２）の内部に該内管（３）が配置され、
   該二重管（１）の開口部から刃具（１０）を挿入することで、該接合部（４）が切断されて、該外管（２）と該内管（３）に分割されつつ、該内管（３）の端部が該外管（２）の中央部に移動され、
   該外管（２）の該接合部（４）が切断された部位が切除されたことを特徴とする二重管の端末構造。
2. 大径の外管（２）の内壁（２ａ）と、小径の内管（３）の外壁（３ａ）とが接合部（４）で一体となるように、該外管（２）の内部に該内管（３）が配置された二重管（１）の開口部から刃具（１０）を挿入することで、該接合部（４）を切断して、該外管（２）と該内管（３）に分割しつつ、該内管（３）の端部を該外管（２）の中央部に移動する工程と、
   該外管（２）の該接合部（４）が切断された部位を切除する工程とを備えたことを特徴とする二重管の端末加工方法。
   

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