JP2007090377A - 流体管路用接続金具の加工装置および流体管路用接続金具の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】流体管路用接続金具を製造する加工装置３０は、金具用素材を冷間鍛造する際の加工抵抗が小さく成形が容易であり、しかもニップル１４の成形精度を高めることができること。
【解決手段】加工装置３０を用いて加工するには、金具用素材２２をダイス３１にセットし、金具用素材２２の端面にパンチ３４の導入孔３５ａを当てて、パンチ３４を上記金具用素材に対して相対的に移動し、パンチ孔３５でニップル成形部２３ａを形成する。パンチ孔３５は、ニップル１４の外径と同じ内径の導入孔３５ａおよび規制孔３５ｃと、ニップル１４の外径より大きい逃がし孔３５ｂとを備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車のブレーキホースなどに接続されるホース接続部を備えた流体管路用接続金具を冷間鍛造により製造する装置、およびその装置を用いた製造方法に関する。

自動車のブレーキホースに接続される流体管路用接続金具は、筒状のソケットおよび該ソケットより小径の管体であるニップルを同心上に形成し、該ソケットの内周壁とニップルの外周壁との間のホース挿入間隙にホースを挿入し、ソケットを外周部からかしめることによりホースを接続している。こうした流体管路用接続金具を製造する方法として、金具用素材を冷間鍛造による塑性加工することにより製造する技術が知られている（特許文献１，２）

すなわち、従来の技術では、ダイスに金具用素材をセットし、第１ステップで金具用素材の一方端面にダイス（パンチ）を押し当てて後方押出しによりニップルとなる円柱状のニップル成形部を塑性加工する。第２ステップで該ニップル成形部の中心軸に沿ってパンチを押し当てて後方押出しによりオイル通路を塑性加工して円筒状のニップルを形成する方法である。しかし、この方法によると、ダイスやパンチと金具用素材との間の摩擦による加工抵抗が大きいことから、ニップル成形部およびニップルの伸び量が安定せずに、最終製品のニップルの加工長さにバラツキを生じやすいという問題があった。

特許文献１，２において、オイル通路を形成するためのパンチの先端部だけを太くして、金具用素材との接触面積を減らすことにより、オイル通路の加工時におけるパンチと金具用素材との加工抵抗を低減することが行われている。しかし、このような技術によってもニップル成形部やニップルの外周面は絶えずダイスやパンチと摺接しているため、金具用素材との摩擦抵抗を低減する効果は不十分で、更なる加工抵抗の低減が望まれている。特に、ニップルのオイル通路を切削加工で形成しようとした場合、ニップル成形部を最終製品のニップル加工長さまで塑性加工する必要があるため、ニップル成形部の伸び量が更に安定せずに、最終製品のニップル加工長さのバラツキがより大きくなりやすいことから、加工抵抗の低減が望まれている。

特開平１１−１２３４９３号公報 特開平１１−１９７４７号公報

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、金具用素材を冷間鍛造する際の加工抵抗が小さく成形が容易であり、しかもニップルの長さや芯ずれなどの成形精度にバラツキを生じにくい流体管路用接続金具の加工装置およびこの装置を用いた製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、
筒状のソケットおよび該ソケットより小径である管状のニップルを同心上に形成し、上記ソケットの内周壁とニップルの外周壁との間にホースを挿入するためのホース挿入間隙を有するホース接続部を備えた流体管路用接続金具の加工装置において、
上記ホース接続部を形成するための金具用素材を保持するダイスと、
上記ダイスに保持された上記金具用素材の端部に当接して、該金具用素材に対して該金具用素材の軸方向へ相対的に移動して上記金具用素材の端部を押し出すことにより、上記金具用素材の端部を突出させ上記ニップルとなるニップル成形部を形成するパンチと
を備え、
上記パンチは、上記ソケットの内周壁を形成するパンチ外周部と、上記ニップルの外周壁を形成するパンチ孔を有し、
上記パンチ孔は、上記ニップル成形部を形成するように上記金具用素材の端部を導き入れかつ上記ニップルの外径と同じ内径の導入孔と、該導入孔に接続され上記ニップルの外径より大きな内径を有する逃がし孔と、上記逃がし孔に接続され上記ニップルの外径と同じ内径の規制孔とを備えていること、
を特徴とする。

また、本発明の他の態様は、流体管路用接続金具の加工装置を用いた製造方法において、
上記ダイスに上記金具用素材をセットするセット工程と、
上記金具用素材の端面に上記パンチの導入孔を当てて、該パンチを上記金具用素材に対して相対的に移動することで上記パンチ孔内に上記ニップルの外形と同じニップル成形部を形成する成形工程と、
を備え、
上記成形工程において、上記ニップル成形部は、該ニップル成形部の先端部が上記導入孔で外径を定められ、上記逃がし孔で接触することなくパンチ孔の奥側へ進出し、さらに上記規制孔で位置決めされつつ進出するように形成されること、を特徴とする。

本発明の流体管路用接続金具の加工装置は、金具用素材を冷間鍛造することにより、ホース接続部を成形する。つまり、ホース接続部は、筒状のソケットおよび該ソケットより小径のニップルを同心上に形成し、該ソケットの内周壁とニップルの外周壁との間に、ホースを挿入するためのホース挿入間隙を形成する。こうしたホース接続部を形成するには、ダイスに金具用素材をセットし、金具用素材の端面にパンチの導入孔を当てて、パンチを金具用素材に対して相対的に移動することでパンチ孔内に金具用素材の端部を進出させたニップル成形部を形成することで行なう。
パンチ孔は、孔の奥側に向かって導入孔、逃がし孔および規制孔を順次備えており、それらの内径は、導入孔および規制孔がニップルの外径と同じであり、逃がし孔がニップルの外径より大きく形成されている。金具用素材とパンチとの相対移動により、ニップル成形部は、パンチ孔の導入孔でニップルと同じ外径が定められ、逃がし孔で接触することなくパンチ孔の奥側へ進出し、規制孔で位置決めされつつ進出することで成形される。このとき、ニップル成形部は、逃がし孔の壁面に接触することなく、パンチ孔内を進出するから、加工抵抗を著しく低減することができる。しかも、ニップル成形部がニップルの長さまで進出すると、規制孔は、ニップル成形部の先端部を拘束するので、ニップル成形部の傾きを矯正し、芯ずれを防止する。
また、規制孔は、ニップル成形部との加工抵抗を急増させ、ニップルの伸張量を規制するから、ニップル成形部の伸びすぎを防止し、ニップル成形部の加工長さ、最終的にはニップルの長さの寸法誤差を低減することができる。

以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。

（１） 流体管路用接続金具の構成
図１は本発明の一実施例にかかる流体管路用接続金具の加工装置により製造される流体管路用接続金具を示す断面図、図２は流体管路用接続金具にブレーキホースを接続した状態を示す断面図である。流体管路用接続金具１０は、自動車のブレーキ系統に使用されるものであり、ソケット１２と、ニップル１４と、ソケット１２とニップル１４との一端部に連結する頭部１６とからなっており、ニップル１４とソケット１２とで形成されるホース挿入間隙１７にブレーキホースＢＨの端部を挿入し、ニップル１４の外周部からかしめることにより図２に示すようにブレーキホースＢＨを接続するとともに、頭部１６の接続部１６ａに相手パイプ（図示省略）の接続端をネジ込むことにより、ブレーキホースＢＨおよび相手パイプを接続するものである。

流体管路用接続金具１０は、冷間鍛造工程および切削工程により、単一の金具用素材から、ニップル１４、ソケット１２および頭部１６の各部を加工することにより形成されている。ソケット１２は、頭部１６から突出し、ブレーキホースＢＨの端部を挿入する筒状であり、長さＬ１であり、外径がｄ１である。ニップル１４は、ソケット１２と同心上に頭部１６から突設され、その軸心に沿って頭部１６の接続部１６ａに連通するオイル通路１４ａを備え、ソケット１２と同じ長さＬ１で、かつ外径がｄ２と内径がｄ３を有した細径パイプとして形成されている。それらの寸法は、例えば、Ｌ１＝１８ｍｍ、ｄ１＝１４．７ｍｍ、ｄ２＝３．５ｍｍ、ｄ３＝２．３ｍｍである。

（２） 製造工程
次に、流体管路用接続金具の加工装置およびこれを用いた製造方法について説明する。なお、以下の工程は、冷間鍛造用自動プレス装置を主体として行なわれるが、簡単のために成形型の図示は省略する。
図３は流体管路用接続金具１０に加工されるまでの金具用素材の一連の形状を説明する説明図である。まず、長尺の線材を所定長さに切断して素材を形成する。線材として、冷間圧造用炭素鋼線（ＳＷＣＨ８又はＳＷＣＨ１
２）か、これの相当品を選定し、通常焼鈍処理、潤滑処理したものを用いる。続いて、切断した素材の端面にパンチを押し当ててプレスすることによって、両端面を平滑にして金具用素材２０を形成する（図３（Ａ））。この後、金具用素材２０の両端面に、プレスにより凹所２１ａ，２１ｂを加工した金具用素材２１を形成する（図３（Ｂ））。続いて、金具用素材２１の一端部に頭部１６となる拡径部２２ａおよび接続部１６ａとなる凹所２２ｂを加工した金具用素材２２を形成する（図３（Ｃ））。

続いて、金具用素材２２の端部に、図３（Ｄ）に示すホース挿入間隙１７およびニップル１４となるニップル成形部２３ａを加工することで金具用素材２３を形成する。図４は流体管路用接続金具の加工装置の金型の周辺部を説明する説明図である。加工装置３０は、金具用素材２２をセットするためのダイス３１と、ダイス３１に対して相対移動可能である押圧装置３２と、ダイス３１に金具用素材２２を搬送するための搬送装置３３とを備えている。ダイス３１には、金具用素材２２をセットするための固定部３１ａが形成され、さらに固定部３１ａに連設された加工穴３１ｂが形成されている。加工穴３１ｂには、パンチ３４が配置されている。図５は図４の要部を拡大した説明図である。パンチ３４は、円筒形状であり、その外周壁と加工穴３１ｂの内周壁との間がソケット１２を形成するための間隙３１ｃになっている。また、パンチ３４には、その軸心に沿ってパンチ孔３５が形成されている。パンチ孔３５は、ニップル１４の外周壁となるニップル成形部２３ａを形成するための孔であり、金具用素材２２の端部を導入しかつニップル１４の外径ｄ２と同じ内径ｄ４の導入孔３５ａと、導入孔３５ａに接続され上記ニップル１４の外径ｄ２より大きな内径ｄ５を有する逃がし孔３５ｂと、逃がし孔３５ｂに接続され上記ニップル１４の外径ｄ２と同じ内径ｄ６の規制孔３５ｃとを備えている。

図４に戻り、押圧装置３２は、押圧ピン３２ａを備えている。押圧ピン３２ａは、その先端が金具用素材２２の凹所２２ｂに突入し、拡径部２２ａを拘束することで、金具用素材２２の端部がパンチ孔３５内へ押し出されてニップル成形部２３ａとなるように成形可能とする。また、搬送装置３３は、ダイス３１の固定部３１ａの開口まで金具用素材２２を搬送するための手段である。

加工装置３０による工程は、以下による。まず、搬送装置３３により金具用素材２２をダイス３１の固定部３１ａの開口まで搬送し、押圧装置３２をダイス３１の方向へ移動することで金具用素材２２を固定部３１ａにセットする（図６の状態）。この状態にて、図７に示すように、押圧装置３２をダイス３１に向けて移動することにより、押圧ピン３２ａおよび円筒拘束部３２ｂで金具用素材２２の拡径部２２ａを拘束し、この状態にて、金具用素材２２の端部を、加工穴３１ｂとパンチ３４の外周面との間隙に押し出すことでソケット１２を形成すると同時に、パンチ孔３５内に押し出すことでニップル成形部２３ａが形成される。
このとき、金具用素材２２の端部が導入孔３５ａで外径を定められて押し出されつつニップル成形部２３ａが成形されるが、図７に示すようにニップル成形部２３ａの先端部が逃がし孔３５ｂ内を進出しているときには、その壁面と接触することがないから加工抵抗が少ない。そして、図８に示すようにニップル成形部２３ａの先端部が規制孔３５ｃに達すると、軸心が一致するように位置決めされつつ進出する。これにより、図３（Ｄ）に示す金具用素材２３が成形される。そして、後加工として、金具用素材２３の金具用素材２３の中心軸にオイル通路１４ａを切削加工により形成し、さらにネジや鍔部などを成形することで図１の流体管路用接続金具１０が得られる。

（３） 実施例の作用・効果
上記実施例により、以下の作用・効果を奏する。
（３）−１ パンチ孔３５の逃がし孔３５ｂは、金具用素材２２の先端部をパンチ孔３５の壁面に接触させることなく、パンチ孔３５内に進出させるから、加工抵抗を著しく低減することができる。
（３）−２ パンチ孔３５の規制孔３５ｃは、ニップル成形部２３ａの先端が達すると、これを拘束するので、ニップル成形部２３ａの傾きを矯正し、芯ずれを防止する。すなわち、ニップル成形部２３ａが傾いていると、オイル通路１４ａの切削加工により最終製品のニップル１４の肉厚にバラツキが生じるため、ニップル１４の強度不足によるニップル１４の折れの問題があるが、本実施例によればニップル成形部２３ａの芯ずれを確実に防止できるのでニップル１４の強度の安定化が図れる。
（３）−３ 規制孔３５ｃは、金具用素材２２の先端との加工抵抗を急増させ、ニップル成形部２３ａの伸張量を規制するから、ニップル成形部２３ａが長すぎるような寸法精度のバラツキを生じることがなく、ニップル１４の加工長さの安定化を図ることができる。

本発明の一実施例にかかる流体管路用接続金具の加工装置により製造される流体管路用接続金具を示す断面図である。 流体管路用接続金具にブレーキホースを接続した状態を示す断面図である。 加工工程による金具用素材の一連の形状を説明する説明図である。 加工装置の金型の周辺部を説明する説明図である。 図４の要部を拡大した説明図である。 加工工程を説明する説明図である。 図６に続く工程を説明する説明図である。 図７に続く工程を説明する説明図である。

符号の説明

１０...流体管路用接続金具
１２...ソケット
１４...ニップル
１４ａ...オイル通路
１６...頭部
１６ａ...接続部
２０...金具用素材
２１...金具用素材
２１ａ，２１ｂ...凹所
２２...金具用素材
２２ａ...拡径部
２２ｂ...凹所
２３...金具用素材
２３ａ...ニップル成形部
３０...加工装置
３１...ダイス
３１ａ...固定部
３１ｂ...加工穴
３１ｃ...間隙
３２...押圧装置
３２ａ...押圧ピン
３２ｂ...円筒拘束部
３３...搬送装置
３４...パンチ
３５...パンチ孔
３５ａ...導入孔
３５ｂ...逃がし孔
３５ｃ...規制孔
ＢＨ...ブレーキホース

Claims (2)

1. 筒状のソケット（１２）および該ソケット（１２）より小径である管状のニップル（１４）を同心上に形成し、上記ソケット（１２）の内周壁とニップル（１４）の外周壁との間にホースを挿入するためのホース挿入間隙（１７）を有するホース接続部を備えた流体管路用接続金具の加工装置において、
   上記ホース接続部を形成するための金具用素材（２２）を保持するダイス（３１）と、
   上記ダイス（３１）に保持された上記金具用素材（２２）の端部に当接して、該金具用素材（２２）に対して該金具用素材（２２）の軸方向へ相対的に移動して上記金具用素材（２２）の端部を押し出すことにより、上記金具用素材（２２）の端部を突出させ上記ニップル（１４）となるニップル成形部（２３ａ）を形成するパンチ（３４）と
   を備え、
   上記パンチ（３４）は、上記ソケット（１２）の内周壁を形成するパンチ外周部と、上記ニップル（１４）の外周壁を形成するパンチ孔（３５）を有し、
   上記パンチ孔（３５）は、上記ニップル成形部（２３ａ）を形成するように上記金具用素材（２２）の端部を導き入れかつ上記ニップル（１４）の外径と同じ内径の導入孔（３５ａ）と、該導入孔（３５ａ）に接続され上記ニップル（１４）の外径より大きな内径を有する逃がし孔（３５ｂ）と、上記逃がし孔（３５ｂ）に接続され上記ニップル（１４）の外径と同じ内径の規制孔（３５ｃ）とを備えていること、
   を特徴とする流体管路用接続金具の加工装置。
2. 請求項１の流体管路用接続金具の加工装置を用いた製造方法において、
   上記ダイス（３１）に上記金具用素材（２２）をセットするセット工程と、
   上記金具用素材（２２）の端面に上記パンチ（３４）の導入孔（３５ａ）を当てて、該パンチ（３４）を上記金具用素材（２２）に対して相対的に移動することで上記パンチ孔（３５）内に上記ニップル（１４）の外形と同じニップル成形部（２３ａ）を形成する成形工程と、
   を備え、
   上記成形工程において、上記ニップル成形部（２３ａ）は、該ニップル成形部（２３ａ）の先端部が上記導入孔（３５ａ）で外径を定められ、上記逃がし孔（３５ｂ）で接触することなくパンチ孔（３５）の奥側へ進出し、さらに上記規制孔（３５ｃ）で位置決めされつつ進出するように形成されること、
   を特徴とする流体管路用接続金具の製造方法。

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