JP2009006391A - Piping and working method of pipe end part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配管および管端部加工方法に関し、更に詳しくは配管継手として用いられる雄側の配管および該配管を作製する際の管端部加工方法に関する。 The present invention relates to a pipe and a pipe end processing method, and more particularly to a male-side pipe used as a pipe joint and a pipe end processing method for producing the pipe.
2つの配管同士を接続する方法としては、例えば特許文献1に具体的に記載された方法が知られている。この方法では、ユニオンネジを有するブロック体を一方の配管(管体)の接続端側に溶接(ろう付け)し、ユニオンナットを有するブロック体を他方の配管(管体)の接続端側に溶接(ろう付け)し、上記のユニオンネジと上記のユニオンナットとを互いに螺合させることで2つの配管を接続する。ただし、この接続方法では各配管にブロック体を溶接(ろう付け)しなければならないので、部品点数が増えて接続のためのコストが嵩むと共に、ブロック体が接続された配管を得るまでに比較的煩雑な作業が必要となる。
As a method for connecting two pipes, for example, a method specifically described in
このため、素管を塑性加工して継手構造を有する配管を得、この配管と他の配管とを溶接以外の方法で直接接続するという方法も提案されている。例えば特許文献2には、素管での一端側の内径を拡大すると共に当該一端側にカール状のフランジ部を形成した雌側配管(雌側構造体)に、一端側にシール材が装着された雄側配管(雄側構造体)を挿入し、これらを溶接するのではなくクランプ状の接続部材により固定することで接続するという方法が記載されている。この方法で用いられる雌側配管での上記一端側は、素管の端部に雌金型を固定し、雄金型に設けた所定形状の成型部を当該素管の端部からその内部に圧入するという塑性加工によって内径が拡大されている。 For this reason, a method is also proposed in which a pipe having a joint structure is obtained by plastic working of the raw pipe, and this pipe and another pipe are directly connected by a method other than welding. For example, in Patent Document 2, a sealing material is attached to one end side of a female pipe (female side structure) in which the inner diameter of one end side of the raw pipe is enlarged and a curled flange portion is formed on the one end side. In this method, a male side pipe (male side structure) is inserted, and these are not welded but fixed by a clamp-like connecting member. The one end side of the female pipe used in this method is such that a female mold is fixed to the end of the raw pipe, and a molded part of a predetermined shape provided on the male mold is inserted into the inside from the end of the raw pipe. The inner diameter is expanded by plastic working of press-fitting.
しかしながら、特許文献1,2に具体的に記載されている配管の接続方法は、内径が同じ配管同士を接続するものであるので、例えば管路の途中から他の箇所とは異なる態様で放熱性を制御するためには当該制御を行う装置や器具が別途必要となり、コストが嵩む。また、管路の用途によっては、スペース上の制約やコスト削減のために、当該管路での流路径を途中から小さくしたい場合もある。
However, since the pipe connection methods specifically described in
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、他の配管に簡便に、かつ低コストで接続することができ、更には管路での流路径を途中から変更して当該管路での放熱性の制御やスペースの有効利用、あるいはコストの削減を行うことができる雄側の配管、および該配管を作製する際の管端部加工方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be easily and inexpensively connected to other pipes. Further, the diameter of the flow path in the pipe line is changed from the middle, and the pipe line is used. It is an object of the present invention to obtain a male side pipe capable of controlling the heat dissipation of the pipe, making effective use of space, or reducing the cost, and a method of processing a pipe end when the pipe is manufactured.
本発明の配管は、一端側が雌側の配管に挿入されて該雌側の配管に接続される雄側の配管であって、一端側には流路の内径が拡大された拡径部を有し、流路のうちで内形が拡大されていない非拡径部と上記の拡径部との間には、非拡径部に近づくほど内径が小さくなるテーパ部が介在し、拡径部の外周には少なくとも1つの凹周溝が形成されていることを特徴とするものである。 The pipe of the present invention is a male pipe connected at one end side to the female pipe and connected to the female pipe, and has an enlarged diameter portion with an enlarged inner diameter of the flow path at one end side. In addition, between the non-expanded portion whose inner shape is not expanded in the flow path and the above-mentioned expanded portion, there is a taper portion whose inner diameter decreases as it approaches the non-expanded portion. At least one concave circumferential groove is formed on the outer periphery of the substrate.
また、本発明の管端部加工方法は、素管を塑性加工して該素管の一端側に流路の内径が素管での流路の内径よりも大きい拡径部を形成する管端部加工方法であって、所定の形状および大きさの成型部と該成型部に連通する貫通孔とを有し、かつ長手方向に沿って2分割されている雌型により前記素管を挟み込み、貫通孔を貫通した素管の一端側が貫通孔での成型部側の端から所定長に亘って外側に突出した状態で素管を雌型に固定するクランプ工程と、外径が異なる複数の拡管用心金を外径が小さいものから順番に用い、拡管用心金を素管の一端から該素管の流路に圧入して素管の一端側で流路の内径を拡大する拡管工程と、素管の一端側に凹周溝を形成する凹周溝形成工程とを含み、拡管工程で用いる複数の拡管用心金のうちで最後に用いる拡管用心金を除いた残りの拡管用心金は、一端側に形成された小径部と、小径部よりも拡管用心金での中央部側に形成された大径部とを有し、小径部と大径部とを有する拡管用心金のうちでn番目(nは1以上の整数)に用いる拡管用心金での大径部の外径と(n+1)番目に用いる拡管用心金での小径部の外径とが同じであることを特徴とするものである。 Also, the pipe end processing method of the present invention is a pipe end that plastically processes an element pipe to form an enlarged diameter portion on one end side of the element pipe where the inner diameter of the channel is larger than the inner diameter of the channel in the element tube. It is a part processing method, having a molded part of a predetermined shape and size and a through hole communicating with the molded part, and sandwiching the raw tube by a female mold divided into two along the longitudinal direction, A plurality of expanded pipes having different outer diameters, and a clamping step of fixing the raw tube to the female mold in a state in which one end side of the raw tube penetrating the through hole protrudes outward from the end of the molding portion side in the through hole over a predetermined length Expanding the inner diameter of the flow path on one end side of the raw tube by using the core metal in order from the outer diameter, press-fitting the expanded pipe into the flow path of the raw pipe from one end of the raw tube, A concave groove forming step of forming a concave groove on one end side of the tube, and finally used among a plurality of pipe expansion cores used in the pipe expansion step The remaining tube expansion metal excluding the tube expansion mandrel has a small diameter portion formed on one end side, and a large diameter portion formed on the central portion side of the tube expansion metal bar rather than the small diameter portion, The outer diameter of the large diameter portion of the expansion core used in the nth (n is an integer of 1 or more) of the expansion cores having the large diameter portion and the small diameter portion of the expansion core used in the (n + 1) th The outer diameter is the same.
本発明の配管では、その一端側に拡径部が形成され、この拡径部の外周には凹周溝が形成されているので、当該拡径部を管継手として利用することができる。上記の凹周溝にOリング等のシール材を装着した後に拡径部を他の配管に挿入することにより、当該配管を他の配管に容易に接続することができる。このとき、各配管へのブロック体の溶接(ろう付け;特許文献1参照)は省略することができる。また、本発明の配管は雄側の配管として用いられるものであるので、当該配管を雌側の配管として用いる場合に比べて拡径部の内径を小さくすることができ、結果として、拡径部の形成が容易になる。さらに、本発明の配管が雄側の配管であることから、当該配管に接続される配管としては、その流路径が例えば上記拡径部の内径以上のものを容易に用いることができる。 In the pipe of the present invention, the enlarged diameter portion is formed on one end side thereof, and the concave circumferential groove is formed on the outer periphery of the enlarged diameter portion. Therefore, the enlarged diameter portion can be used as a pipe joint. The pipe can be easily connected to another pipe by inserting the enlarged diameter part into another pipe after mounting a sealing material such as an O-ring on the concave circumferential groove. At this time, welding of the block body to each pipe (brazing; see Patent Document 1) can be omitted. In addition, since the pipe of the present invention is used as a male side pipe, the inner diameter of the enlarged diameter portion can be reduced compared to the case where the pipe is used as a female side pipe. Is easy to form. Furthermore, since the pipe of the present invention is a male-side pipe, a pipe having a flow path diameter equal to or larger than the inner diameter of the above-mentioned enlarged diameter portion can be easily used as the pipe connected to the pipe.
したがって、本発明によれば、他の配管に簡便に、かつ低コストで接続することができ、更には管路での流路径を途中から変更して当該管路での放熱性の制御やスペースの有効利用、あるいはコストの削減を行うことができる配管を得ることが容易になる。当該配管は、例えば本発明の管端部加工方法に従って素管を加工することにより得られる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to connect to other pipes easily and at low cost, and furthermore, the flow path diameter in the pipe line is changed from the middle to control the heat dissipation and the space in the pipe line. It is easy to obtain a pipe that can effectively use or reduce costs. The said piping is obtained by processing a raw pipe, for example according to the pipe end part processing method of this invention.
以下、本発明の配管および管端部加工方法それぞれの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the pipe and pipe end portion processing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
実施の形態1.
図1は、配管の一例を概略的に示す断面図である。同図に示す配管20は銅、アルミニウム、またはステンレス鋼(鉄鋼)等により形成されて湯や水等の液体の流路となるものであり、当該配管20は、一端20a側に拡径部10を有しており、拡径部10での内径ID1は流路1における他の領域(以下、「非拡径部11」という)での内径ID2よりも大きい。この拡径部10と非拡径部11との間には、非拡径部11に近づくほど内径が小さくなるテーパ部15が介在している。拡径部10およびテーパ部15の各々は、配管20の元となる素管を塑性変形させることにより形成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of piping. A
上記の拡径部10は、配管20の元となる素管を塑性変形させることにより形成されたフランジ部3およびビード部5を有すると共に、当該拡径部10の外周にかしめられたリング体7を有している。フランジ部3は、拡径部10での外側開口端側、すなわち配管20の一端20a側に形成されて外側に張り出しており、ビード部5は、フランジ部3から間隔をあけて形成されて外側に張り出している。リング体7は、ビード部5よりも流路1での長手方向中央部側、すなわち非拡径部11側に位置しており、当該リング体7の内周部に形成された凹周溝7aに拡径部10の一部を陥入させることで拡径部10の外周にかしめられている。
The enlarged
拡径部10が上記のフランジ部3、ビード部5、およびリング体7を有している結果として、当該拡径部10の外周には2つの凹周溝9a,9bが形成されている。凹周溝9aはフランジ部3とビード部5との間に形成されており、凹周溝9bはビード部5とリング体7との間に形成されている。
As a result of the enlarged
このような構成を有する配管20では、その一端側に拡径部10が形成され、この拡径部10の外周に凹周溝9a,9bが形成されているので、当該拡径部10を管継手として利用することができる。各凹周溝9a,9bにOリング等のシール材を装着した後、拡径部10の外径と同等の内径を有する他の配管(雌側の配管)、または拡径部10の外径と同等の内径の拡径部が形成された他の配管(雌側の配管)に拡径部10を挿入することにより、これら2つの配管を互いに接続することができる。このとき、2つの配管へのブロック体の溶接(ろう付け;特許文献1参照)は省略することができる。
In the
また、配管20は雄側の配管として用いられるものであるので、当該配管20を雌側の配管として用いる場合に比べて拡径部10の内径を小さくすることができ、結果として、拡径部10の形成が容易になる。さらに、配管20が雄側の配管であることから、当該配管20に接続される他の配管(雌側の配管)としては、その流路径が例えば拡径部10の内径ID1以上のものを容易に用いることができる。
Further, since the
したがって、配管20は他の配管に簡便に、かつ低コストで接続することができる。また、配管20を用いれば、管路での流路径を途中から変更して当該管路での放熱性の制御やスペースの有効利用、あるいはコストの削減を行うことが容易になる。
Therefore, the
図2は、図1に示した配管20と該配管20に接続された他の配管40の一例とを概略的に示す断面図である。図2に示す構成要素のうちで図1に示した構成要素と共通するものについては、図1で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the
図2に示すように、配管20を他の配管40に接続するにあたっては、配管20での凹周溝9a,9bの各々に予めOリング等のシール材23a,23bが装着され、これらのシール材23a,23bが装着された配管20(以下、この配管を「配管25」と表記する。)の拡径部10が他の配管40に挿入される。図示の例では、塑性材料により形成されたシール材23aが配管20の凹周溝9aに装着され、塑性材料により形成された他のシール材23bが配管20の凹周溝9bに装着されている。また、他の配管40は、配管25での拡径部10の外径と同等の内径を有する拡径部31と、配管25での拡径部10の内径と同等の内径を有する非拡径部35とを有しており、拡径部31の外側開口端側にはフランジ部33が形成されている。
As shown in FIG. 2, when connecting the
配管25での拡径部10の外径と他の配管40での拡径部31の内径が同等であることから、配管25での拡径部10を他の配管40での拡径部31に挿入することにより、配管25と他の配管40とを水密に接続することができる。前述の特許文献1に記載された接続方法で用いられるブロック体は不要であり、各配管20,40の溶接(ろう付け)も省略することができる。
Since the outer diameter of the
前述した技術的効果を奏する配管20は、例えば、クランプ工程と拡管工程と凹周溝形成工程とを含む管端部加工方法によって素管の端部を加工することにより得られる。以下、図3、図4(a)〜図4(e)、図5(a)、および図5(b)を参照して、各工程を詳述する。
The
(クランプ工程)
図3に示すように、クランプ工程では、所定の形状および大きさを有する第1成型部41と該第1成型部41に連通する貫通孔45とを有し、かつ長手方向に沿って2分割されている雌型50により素管55を挟み込み、貫通孔45を貫通した素管55の一端55a側が貫通孔45での第1成型部41側の端から所定長L1に亘って第1成型部41側に突出した状態で、素管55を雌型50に固定する。図示の例では、テーパ部15(図1参照)の外形寸法に対応した内形寸法を有する第2成型部43を介して、貫通孔45が第1成型部41に連通している。
(Clamping process)
As shown in FIG. 3, in the clamping process, the
上記の貫通孔45の長さL2は、素管55を安定に保持できるように当該素管55の長さや管径等に応じて適宜選定される。また、リング体7が設けられた配管20(図1参照)を得る場合には、リング体7の内周面が第1成型部41での成型面の一部となる状態で当該リング体7を保持する例えば溝状のリング体保持部47が雌型50に予め設けられる。
The length L 2 of the through-
(拡管工程)
拡管工程では、外径が異なる複数の拡管用心金を外径が小さいものから順番に用い、該拡管用心金を素管55の一端55aから該素管55の流路に圧入して素管55の一端55a側で流路の内径を拡大する。この拡管工程で何種類の拡管用心金を用いるかは、素管55の内径と拡径部10(図1参照)の内径とに応じて、換言すれば拡径部10を形成する際の拡管率に応じて、適宜選定される。例えば素管55が銅管である場合に3種類以上の拡管用心金を用いれば、拡管率を70%以上にすることも比較的容易である。
(Pipe expansion process)
In the tube expansion step, a plurality of tube expansion cores having different outer diameters are used in order from the smaller outer diameter, and the tube expansion metal core is press-fitted into the flow path of the
図4(a)は、拡管工程で1番目に用いられる拡管用心金の一例を概略的に示す側面図である。同図に示す拡管用心金60は、一端側に形成された小径部60aと、小径部60aよりも拡管用心金60での中央部側に形成された大径部60bとを有しており、小径部60aよりも先端側には円錐台状の先端部60cが、また小径部60aと大径部60bとの間には円錐台状のテーパ部60dがそれぞれ設けられている。小径部60aの外径は素管55(図3参照)の内径と同等であり、大径部60bの外径は所望の値に選定されている。
Fig.4 (a) is a side view which shows roughly an example of the mandrel for tube expansion used first in a tube expansion process. The
図4(b)は、図4(a)に示した拡管用心金60を素管55の流路に圧入した状態を概略的に示す断面図である。同図に示すように、拡管用心金60を素管55の流路に圧入すると、素管55の一端55a側での流路の内径は拡管用心金60での大径部60bの外径にまで拡げられる。なお、図4(b)および後掲の図4(c)〜図4(e)の各々に示す構成要素のうちで図3または図4(a)に示した構成要素と共通するものについては、図3または図4(a)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 4B is a cross-sectional view schematically showing a state in which the
図4(c)は、2番目の拡管用心金65を素管55の流路に圧入した状態を概略的に示す断面図である。同図に示す拡管用心金65は、一端側に形成された小径部65aと、小径部65aよりも拡管用心金65での中央部側に形成された大径部65bとを有している。小径部65aの外径は1番目の拡管用心金60の大径部60b(図4(b)参照)の外径と同等であり、大径部65bの外径は所望の値に選定されている。この拡管用心金65を素管55の流路に圧入することで、素管55の一端55a側での流路の内径は拡管用心金65での大径部65bの外径にまで拡げられる。
FIG. 4C is a cross-sectional view schematically showing a state in which the second
図4(d)は、3番目の拡管用心金70を素管55の流路に圧入した状態を概略的に示す断面図である。同図に示す拡管用心金70は、一端側に形成された小径部70aと、小径部70aよりも拡管用心金70での中央部側に形成された大径部70bとを有している。小径部70aの外径は2番目の拡管用心金65の大径部65b(図4(c)参照)の外径と同等であり、大径部70bの外径は所望の値に選定されている。この拡管用心金70を素管55の流路に圧入することで、素管55の一端55a側での流路の内径は拡管用心金70での大径部70bの外径にまで拡げられる。
FIG. 4D is a cross-sectional view schematically showing a state where the third
図4(e)は、最後の拡管用心金75を素管55に圧入した状態を概略的に示す断面図である。同図に示す拡管用心金75は、一端側に形成されたテーパ状の先端部75aと、先端部75aに連なって該先端部75aよりも拡管用心金75での中央部側に形成された大径部75bと、大径部75bよりも更に大径に成形された押圧部75cとを有している。先端部75aの外形寸法は配管20でのテーパ部15(図1参照)の内形寸法と同等であり、大径部75bの外径は拡管部1(図1参照)の内径と同等である。
FIG. 4 (e) is a cross-sectional view schematically showing a state in which the last
この拡管用心金75での先端部75aと大径部75bとを合わせた長さは、先端部55aによって素管55にテーパ部15を形成するときに押圧部75cにより素管55がその長軸に沿って押圧されて、所定長だけ圧縮されるように選定されている。その結果として、拡管用心金75を素管55の流路に圧入したときには、配管20での拡径部10およびテーパ部15が形成されると共に、リング体7の内周溝7aに素管55の一部が陥入して当該リング体7が素管55にかしめられる。なお、押圧部75cを有している上記の拡管用心金75は、雄型とみなすこともできる。
The combined length of the
(凹周溝形成工程)
凹周溝形成工程では、素管において流路の内径が拡大された一端側の外周に凹周溝を形成する。図1に示した配管20は、拡径部10の外周にフランジ部3、ビード部5、およびリング体7を設けることにより2つの凹周溝9a,9bを形成したものであり、リング体7については拡管工程で既に素管55の外周にかしめてあるので、当該凹周溝形成工程ではビード部5とフランジ部3とをこの順番で素管55の一端側に形成する。
(Concave groove forming process)
In the concave groove forming step, a concave groove is formed on the outer periphery on one end side where the inner diameter of the flow path is enlarged in the raw tube. The
図5(a)は、ビード部の形成に用いられるビード部形成用雄型の一例と該雄型を用いて素管に形成されたビード部とを概略的に示す断面図である。同図に示す構成要素のうちで図4(e)に示した構成要素と共通するものについては、図4(e)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。 FIG. 5A is a cross-sectional view schematically showing an example of a male part for forming a bead part used for forming a bead part and a bead part formed on a raw pipe using the male part. Among the constituent elements shown in the figure, those common to the constituent elements shown in FIG. 4E are assigned the same reference numerals as those used in FIG.
図5(a)に示すビード部形成用雄型85は、素管55の流路に挿入される挿入部81と、ビード部5を形成する成型部83とを有している。成型部83は、素管55の一端55aが挿入される溝部83aと、ビード部5の外形を規定する凹部83bとを有しており、素管55の長軸に沿った溝部83aおよび凹部83bそれぞれの深さの和は、素管55の一端55aを溝部83aに挿入した状態でビード部形成用雄型85を雌型50に圧接させたときに素管55が塑性変形して所望のビード部5が形成されるように選定されている。したがって、素管55の一端55aを溝部83aに挿入した後にビード部形成用雄型85を雌型50に圧接させることにより、所望のビード部5を形成することができる。凹部83bは、形成されるビード部5の厚みおよび張り出し長さを規定する。
A
図5(b)は、フランジ部の形成に用いられるフランジ部形成用雄型の一例と該雄型を用いて素管に形成されたフランジ部とを概略的に示す断面図である。同図に示す構成要素のうちで図5(a)に示した構成要素と共通するものについては、図5(a)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。 FIG. 5B is a cross-sectional view schematically showing an example of a male part for forming a flange part used for forming the flange part and a flange part formed on the raw pipe using the male mold. Among the constituent elements shown in the figure, those common to the constituent elements shown in FIG. 5A are given the same reference numerals as those used in FIG.
図5(b)に示すフランジ部形成用雄型90は、素管55の流路に挿入される挿入部87と、素管55の一端55a側にフランジ部3を形成する成型部88と、スペーサ89とを有している。挿入部87の外形および大きさは、配管20でのテーパ部15の内形と拡径部10(図1参照)の内形とを合わせた形状および大きさである。また、成型部88は、フランジ部3の外形を規定する凹部88aを有している。素管55の長軸に沿った凹部88aの深さは、当該凹部88aと雌型50との間にスペーサ89を配置した状態でフランジ部形成用雄型90を雌型50に圧接させたときに素管55の一端55a側が塑性変形して所望のフランジ部3が形成されるように選定されている。スペーサ89は雌型50、拡径部10、および成型部88に当接して、ビード部5と成型部88との間隔、別言すれば凹周溝9a(図1参照)の幅を規定する。
A
したがって、素管55の一端55aを凹部88aに挿入した後にフランジ部形成用雄型90を雌型50に圧接させることにより、所望のフランジ部3を形成することができる。凹部88aは、形成されるフランジ部3の厚みおよび高さを規定する。この後に雌型50、スペーサ89、およびフランジ部形成用雄型90を取り外すことにより、配管20(図1参照)が得られる。
Therefore, the desired
実施の形態2.
実施の形態1で説明した管端部加工方法は、クランプ工程と拡管工程と凹周溝形成工程とをこの順番で行うものであったが、拡管工程で素管の外周にリング体をかしめるサブ工程と凹周溝形成工程とを同時に行うこともできる。この場合には、図4(d)に示した拡管用心金70を用いて素管55の一端55a側で流路の内径を拡げた後、図5(b)に示した通り、スペーサ89を配置した状態でフランジ部形成用雄型90を素管55の一端55a側から当該素管55の流路に挿入し、これによりリング体7aを素管55の外周にかしめると共に素管55の外周にビード部5およびフランジ部3を形成して拡径部10(図1参照)を得る。この方法により素管55の端部を加工すれば、より少ない工数および金型数の下に配管20(図1参照)を得ることができ、結果として、その製造コストを低減することができる。
Embodiment 2. FIG.
In the pipe end processing method described in the first embodiment, the clamping process, the pipe expansion process, and the concave groove forming process are performed in this order, but the ring body is caulked on the outer periphery of the raw pipe in the pipe expansion process. The sub-process and the concave circumferential groove forming process can be performed simultaneously. In this case, after expanding the inner diameter of the flow path on the one
実施の形態3.
実施の形態1,2で説明した管端部加工方法の各々は、雌型50(例えば図4(b)参照)の温度を特に管理せず、常温にて使用する方法であったが、雌型50を加熱しながら素管55の一端55a側を加工すれば素管55の加工硬化を抑えることができ、結果として、大きな拡管率(例えば、70%以上)を持つ拡径部10(図1参照)をより安定して形成することが容易になる。例えば素管55が銅管であるときには、雌型50を100〜200℃程度の一定温度に加熱することにより、加工硬化を抑えることができる。雌型50の加熱は、例えばヒータと温度調整器とを用いて行うことができる。当該雌型50の加熱は、拡管工程と凹周溝形成工程との両工程においてのみ行うようにしてもよいが、クランプ工程を含めた全工程を通じて行う方が好ましい。
Each of the pipe end processing methods described in the first and second embodiments is a method of using the female mold 50 (see, for example, FIG. 4B) at normal temperature without particularly managing the temperature of the female mold 50 (see, for example, FIG. 4B). If the
実施の形態4.
図6は、配管の他の例を概略的に示す断面図である。同図に示す配管120は、フランジ部3とリング体7との間にビード部5(図1参照)が形成されておらず、結果として拡径部10の外周には1つの凹周溝9のみが形成されている点、および拡径部10の外周に2つの凹周溝ではなく1つの凹周溝9しか形成しなくてよい分だけ当該拡径部10の長さが短くなっている点をそれぞれ除き、実施の形態1で説明した配管20(図1参照)と同様の構成を有している。図6に示した構成要素のうちで図1に示した構成要素と共通するものについては、図1で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。なお、図6中の参照符号「120a」は、配管120の一端を示している。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing another example of piping. In the
このような構成を有する配管120は、実施の形態1で説明した配管20におけるのと同様の理由から、当該配管120を他の配管(雌側の配管)に簡便に、かつ低コストで接続することができるものである。配管120を他の配管に接続するにあたっては、凹周溝9にOリング等からなるシール材が予め装着される。また、他の配管としては、配管120の非拡径部11の内径よりも流路径が大きいものを用いることができるので、当該配管120を用いれば、管路での流路径を途中から変更して当該管路での放熱性の制御やスペースの有効利用、あるいはコストの削減を行うことが容易になる。配管120と他の配管とを接続するにあたっては、前述の特許文献1に記載された接続方法で用いられるブロック体は不要であり、これら2つの配管の溶接(ろう付け)も省略することができる。
The
上述した技術的効果を奏する配管120は、例えば、実施の形態1で説明した管端部加工方法におけるのと同様のクランプ工程、拡管工程、および凹周溝形成工程を含む管端部加工方法によって素管を加工することにより得られる。ただし、凹周溝形成工程でビード部5(図1参照)を形成することは不要である。そのため、クランプ工程で素管を雌型に固定するにあたって当該素管の一端側を雌型から突出させる突出長は、実施の形態1で説明した管端部加工方法における突出長よりも短くなる。この点を除けば、配管120を作製する際のクランプ工程および拡管工程は、実施の形態1で説明した管端部加工方法におけるのと同様にして行われるので、ここではその図示および説明を省略する。凹周溝形成工程は、図7に示すように、一段の加工により行うことができる。
The
図7は、凹周溝形成工程でフランジ部の形成に用いられるフランジ部形成用雄型の一例と該雄型を用いて素管に形成されたフランジ部とを概略的に示す断面図である。同図に示す構成要素のうちで図5(b)に示した構成要素と共通するものについては、図5(b)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。 FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of a male part for forming a flange part used for forming a flange part in the step of forming a concave groove and a flange part formed on the raw pipe using the male part. . Among the constituent elements shown in the figure, those common to the constituent elements shown in FIG. 5B are denoted by the same reference numerals as those used in FIG.
図7に示すフランジ部形成用雄型140は、素管55の流路に挿入される挿入部137と、素管55の一端55a側にフランジ部3を形成する成型部138とを有している。挿入部137の外形および大きさは、配管120でのテーパ部15の内形と拡径部10(図6参照)の内形とを合わせた形状および大きさである。また、成型部138は、フランジ部3の外形を規定する凹部138aを有している。素管55の長軸に沿った凹部138aの深さは、フランジ部形成用雄型140を雌型50に圧接させたときに素管55の一端55a側が塑性変形して所望のフランジ部3が形成されるように選定されている。
The
したがって、素管55の一端55aを凹部138aに挿入した後にフランジ部形成用雄型140を雌型50に圧接させることにより、所望のフランジ部3を形成することができる。凹部138aは、形成されるフランジ部3の厚みおよび張り出し長さを規定する。この後に雌型50およびフランジ部形成用雄型140を取り外すことにより、配管120(図6参照)が得られる。
Therefore, the desired
実施の形態5.
実施の形態4で説明した管端部加工方法は、クランプ工程と拡管工程と凹周溝形成工程とをこの順番で行うものであったが、実施の形態2で説明した管端部加工方法におけるのと同様に、拡管工程でリング体を素管の外周にかしめるサブ工程と凹周溝形成工程とを同時に行うこともできる。この場合には、拡管工程で用いる複数の拡管用心金のうちで小径部と大径部とを有する最後の拡管用心金を用いて素管の一端側で流路の内径を拡げた後、図7に示したフランジ部形成用雄型140を素管55の一端55aから当該素管55の流路に挿入し、これによりリング体7aを素管55の外周にかしめると共にフランジ部3(図7参照)を形成する。この方法により素管55の端部を加工すれば、より少ない工数および金型数の下に配管120(図6参照)を得ることができ、結果として、その製造コストを低減することができる。
In the pipe end processing method described in the fourth embodiment, the clamping process, the pipe expanding process, and the concave circumferential groove forming process are performed in this order, but in the pipe end processing method described in the second embodiment. Similarly to the above, the sub-step of caulking the ring body to the outer periphery of the base tube and the concave groove forming step can be performed simultaneously in the pipe expanding step. In this case, after expanding the inner diameter of the flow path on one end side of the raw pipe using the final tube expansion mandrel having a small diameter portion and a large diameter portion among the plurality of tube expansion cores used in the tube expansion step, 7 is inserted from one
実施の形態6.
実施の形態4,5で説明した管端部加工方法の各々は、雌型50(図7参照)の温度を特に管理せず、常温にて使用する方法であったが、実施の形態3で説明した管端部加工方法におけるのと同様に、雌型50を加熱しながら素管55の端部を加工すれば、素管55の加工硬化を抑えることができ、結果として、大きな拡管率(例えば、70%以上)を持つ拡径部10(図6参照)をより安定して形成することが容易になる。当該雌型50の加熱は、拡管工程と凹周溝形成工程との両工程においてのみ行うようにしてもよいが、クランプ工程を含めた全工程を通じて行う方が好ましい。
Embodiment 6 FIG.
Each of the pipe end processing methods described in the fourth and fifth embodiments is a method of using the female mold 50 (see FIG. 7) at a normal temperature without particularly managing the temperature of the female mold 50 (see FIG. 7). In the same way as in the described tube end portion processing method, if the end portion of the
以上、本発明の配管および管端部加工方法について実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、本発明は上述の形態に限定されるものではない。例えば、配管での拡径部の外周に凹周溝を形成するにあたって当該拡径部の外周にリング体をかしめることは必須の要件ではなく、リング体に代えてビード部ないしフランジ部を形成してもよい。拡径部の外周面を切削して凹周溝を形成することも可能である。 As mentioned above, although the embodiment and the pipe end portion processing method of the present invention have been described, as described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, it is not an essential requirement to caulk a ring body on the outer periphery of the enlarged diameter portion when forming a concave groove on the outer circumference of the enlarged diameter portion in piping, and a bead portion or a flange portion is formed instead of the ring body. May be. It is also possible to form a concave groove by cutting the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion.
また、配管の拡径部での拡管率が低ければ、拡径部と非拡径部との間に介在するテーパ部の長手方向の長さ(配管の長手方向に沿った長さ)がゼロ、すなわちテーパ部が長手方向に対して垂直に形成されていてもよい。本発明の配管および管端部加工方法については、上述したもの以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。 In addition, if the pipe expansion ratio at the expanded diameter portion of the pipe is low, the length in the longitudinal direction (the length along the longitudinal direction of the pipe) of the tapered portion interposed between the expanded diameter portion and the non-expanded diameter portion is zero. That is, the tapered portion may be formed perpendicular to the longitudinal direction. About the piping and pipe end part processing method of this invention, a various deformation | transformation, modification, combination, etc. are possible besides what was mentioned above.
1 流路
3 フランジ部
5 ビード部
7 リング体
7a 凹周溝
9a,9b,9 凹周溝
10 拡径部
11 非拡径部
15 テーパ部
20,120 配管
20a 配管の一端
23a,23b シール材
25 シール材が装着された配管
40 他の配管
41 第1成型部
43 第2成型部
45 貫通孔
50 雌型
55 素管
55a 素管の一端
60 1番目に用いられる拡管用心金
60a 小径部
60b 大径部
65 2番目に用いられる拡管用心金
65a 小径部
65b 大径部
70 3番目に用いられる拡管用心金
70a 小径部
70b 大径部
75 最後に用いられる拡管用心金
75a 小径部
75b 大径部
83 成型部
85 ビード部形成用雄型
88,138 成型部
89 スペーサ
90,140 フランジ部形成用雄型
120 配管
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記一端側には流路の内径が拡大された拡径部を有し、
前記流路のうちで内形が拡大されていない非拡径部と前記拡径部との間には、前記非拡径部に近づくほど内径が小さくなるテーパ部が介在し、
前記拡径部の外周には少なくとも1つの凹周溝が形成されている、
ことを特徴とする配管。 One end is inserted into the female pipe and connected to the female pipe, the male pipe,
The one end side has an enlarged diameter portion in which the inner diameter of the flow path is enlarged,
Between the non-diameter-enlarged portion and the enlarged-diameter portion, the inner shape of which is not enlarged in the flow path, a taper portion that has a smaller inner diameter as it approaches the non-diameter-enlarged portion is interposed,
At least one concave circumferential groove is formed on the outer periphery of the enlarged diameter portion,
Piping characterized by that.
該拡径部の外側開口端側に形成されて外側に張り出したフランジ部と、
該フランジ部から間隔をあけて形成されて外側に張り出したビード部と、
該拡径部の外周にかしめられて前記ビード部よりも前記流路での長手方向中央側に位置するリング体と、
を更に有し、前記フランジ部と前記ビード部との間、および前記ビード部と前記リング体との間に、それぞれ、前記凹周溝が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の配管。 The expanded diameter portion is
A flange portion formed on the outer opening end side of the enlarged diameter portion and projecting outward;
A bead portion formed at an interval from the flange portion and projecting outward;
A ring body that is caulked to the outer periphery of the enlarged diameter portion and is located on the center side in the longitudinal direction in the flow path from the bead portion;
The concave groove is formed between the flange portion and the bead portion, and between the bead portion and the ring body, respectively. Piping.
該拡径部の外側開口端側に形成されて外側に張り出したフランジ部と、
該拡径部の外周にかしめられて前記ビード部よりも前記流路での長手方向中央側に位置するリング体と、
を更に有し、前記フランジ部と前記リング体との間に前記凹周溝が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の配管。 The expanded diameter portion is
A flange portion formed on the outer opening end side of the enlarged diameter portion and projecting outward;
A ring body that is caulked to the outer periphery of the enlarged diameter portion and is located on the center side in the longitudinal direction in the flow path from the bead portion;
The piping according to claim 1, further comprising: the concave circumferential groove formed between the flange portion and the ring body.
所定の形状および大きさの成型部と該成型部に連通する貫通孔とを有し、かつ長手方向に沿って2分割されている雌型により前記素管を挟み込み、前記貫通孔を貫通した前記素管の一端側が前記貫通孔での前記成型部側の端から所定長に亘って外側に突出した状態で該素管を前記雌型に固定するクランプ工程と、
外径が異なる複数の拡管用心金を外径が小さいものから順番に用い、該拡管用心金を前記素管の一端から該素管の流路に圧入して前記素管の一端側で流路の内径を拡大する拡管工程と、
前記素管の一端側に凹周溝を形成する凹周溝形成工程と、
を含み、
前記拡管工程で用いる複数の拡管用心金のうちで最後に用いる拡管用心金を除いた残りの拡管用心金は、一端側に形成された小径部と、該小径部よりも前記拡管用心金での中央部側に形成された大径部とを有し、
前記小径部と前記大径部とを有する拡管用心金のうちでn番目(nは1以上の整数)に用いる拡管用心金での前記大径部の外径と(n+1)番目に用いる拡管用心金での前記小径部の外径とが同じであることを特徴とする管端部加工方法。 A pipe end processing method for plastically processing an element pipe to form an enlarged diameter part on one end side of the element pipe, the inner diameter of the flow path being larger than the inner diameter of the flow path in the element pipe,
The raw pipe having a molding part having a predetermined shape and size and a through hole communicating with the molding part and sandwiched by the female mold divided into two along the longitudinal direction, and penetrates the through hole. A clamping step of fixing the raw tube to the female mold in a state in which one end side of the raw tube protrudes outward from the end of the molding part side in the through hole over a predetermined length;
A plurality of expansion cores having different outer diameters are used in order from the smaller outer diameter, and the expansion core is press-fitted into the flow path of the raw pipe from one end of the raw pipe, and the flow path is formed at one end of the raw pipe Tube expansion process to expand the inner diameter of
A concave groove forming step of forming a concave groove on one end of the raw tube;
Including
Of the plurality of tube expansion cores used in the tube expansion step, the remaining tube expansion metal excluding the tube expansion metal to be used last is a small diameter portion formed on one end side, and the tube expansion core from the small diameter portion. A large-diameter portion formed on the center side,
Out of the tube cores having the small diameter portion and the large diameter portion, the outer diameter of the large diameter portion and the tube expansion core used in the (n + 1) th tube core for the tube expansion used in the nth (n is an integer of 1 or more). The tube end portion processing method, wherein the outer diameter of the small diameter portion of gold is the same.
前記拡管工程で最後に用いる拡管用心金を前記素管の流路に圧入したときに、または前記凹周溝形成工程で、前記拡径部の外周の一部を前記リング体の凹周溝に陥入させて前記リング体を前記拡径部にかしめる、
ことを特徴とする請求項5〜7のいずれか1つに記載の管端部加工方法。 The female mold has a ring body holding portion that holds a ring body in which a concave circumferential groove is formed in an inner circumferential portion in a state where the inner circumferential surface of the ring body is a part of a molding surface in the molding portion. ,
When the pipe expansion core used last in the pipe expansion process is press-fitted into the flow path of the raw pipe, or in the concave circumferential groove forming process, a part of the outer periphery of the enlarged diameter part is used as the concave circumferential groove of the ring body. Caulking the ring body to the enlarged diameter part,
The pipe end part processing method according to any one of claims 5 to 7, wherein
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